基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究

 第1期王凤麒等:基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究

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基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究

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1 混合动力越野汽车传动系统构型方

  用美国国家再生能源实验室设计的汽车仿真软

件ADVISOR对所提供的前驱并联传动系构型方案

进行改进,将其改为四驱型式,并将其布置方案在matlab/simulink中表示,如图1所示.该方案保留了原车全轮驱动的基本结构,以保证该车型的性能要求

基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究

.

图1 四轮驱动并联型混合动力结构布置方案

111 混合动力汽车驱动型式

在并联混合动力汽车驱动方案中,根据具体的

连接部件位置,.

配:行在高效率区,,发动机工作,电机作为电动机和发动机联合驱动,此时有:

Pa=Pe+Pm,Ta=Te+Tm it,na=ne=nm/it.

,因此系统,,.

112 在ADVISOR中设置四轮驱动模块

汽车性能仿真软件ADVISOR只能适用于前轮驱动型式的汽车仿真,而不适应四轮驱动汽车.下面通过对四轮驱动汽车在一般情况下的受力分析,建立四轮驱动汽车动力学模型,并据其在ADVI2SOR中建立四驱模块.

四驱汽车所处驱动附着极限时的受力如图2所示.假设在坡度为α的路面上,初速度V0,在极限附着力Fmax的驱动力下所能产生的最大末速度为Vt,m为汽车质量,W1和W2分别为前、后轮垂直载荷,a为汽车加速度,Fw为空气阻力,Ff为滚动阻力,Fi为坡度阻力.力的平衡方程为:

(1)Fmax-Fw-Ff-Fi=ma.  极限附着力、空气阻力、滚动阻力、坡度阻力

分别为

μαFmax=F1+F2=W1μmax+W2μmax=mgmaxcos

Fw=ρCdAVaver/2

2

  单轴并联形式发动机和电机联合驱动动力分

配:当电池电量较高,需要的总功率能够使发动机运行在高效率区,则发动机工作,电机作为电动机和发动机联合驱动,此时有:

Pa=Pe+Pm,Ta=Te+Tm,na=ne=nm.

其中 Pe、Pm、Pa分别为发动机、电机和变速器的功率,对应Te、Tm、Ta以及ne、nm、na分别为其转矩和转速;it为常啮合齿轮传动比.

单轴并联形式驱动系统实现了把不同原动机的输出一体化,结构紧凑,提高了系统的综合效率,但一些元件要经过特殊设计,成本较高,而且电机的控制系统要经过特殊设计,不便于模块化设计.双轴并联形式是指车辆驱动系中机械动能的联合是在齿轮箱中实现的,齿轮箱(减速/变速器)具有2个或多个输入轴,而输出轴仅有一根,双轴联合式

α(f1+f2Vaver)Ff=mgcos

αFi=mgsin

μ其中 为空气密度;Cd为max为最大附着系数;ρ

空气阻力系数;A为汽车迎风面积;f1,f2分别为汽车前后轮滚动阻力系数;Vaver为迭代步内的平均速度.

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