关键词：48V;;弱混动力系统;;控制策略;;Cruise;;仿真分析
摘 要：2014年国家正式发布了第四阶段《乘用车燃油消耗量评价方法及指标》,该标准规定,到2020年乘用车平均燃油消耗量降至5.0L/100km。在日益严苛的法规下,很难通过提高发动机的燃油效率来达到新的油耗排放目标,汽车混动化和纯电动化是最佳的解决方案。但是由于高昂的成本以及续航等问题,纯电动化这一终极目标在短期内无法大量普及。汽车48V电气系统作为一种弱混系统,与高压混动系统(电池电压大于100V)相比,其成本更低却可以实现大部分的节能效果。本文以某款传统汽车为原型车,设计一种48V弱混动力系统,并建立整车模型和控制策略模型进行联合仿真研究。首先对48V汽车能够实现的功能进行分析,确定采用12V/48V双电压方案,对48V弱混动力系统的结构布置形式进行比较后确定弱混系统采用P2的结构方案。其次对弱混系统的主要部件(电机和动力电池等)进行选型分析,并根据汽车动力学及汽车理论的知识对主要部件的参数进行匹配设计。然后,采用逻辑门限控制策略制定48V汽车控制策略,将弱混动力系统运行模式分为电机单独驱动模式、发动机单独驱动模式、混合驱动模式、再生制动模式与行车发电模式,并基于MATLAB/Simulink建立控制策略的仿真模型。最后,基于Cruise软件建立整车模型,通过与控制策略模型的联合进行动力性、经济性仿真,并与原型车的仿真结果进行比较分析。仿真结果表明,与原型车相比较,本文设计的48V汽车在保证动力性的前提下具有更好的燃油经济性,同时通过联合仿真验证了本文制定的控制策略的可行性,为48V汽车弱混系统的进一步研究提供了参考。
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