基于液氣儲(chǔ)能裝置的空氣混合動(dòng)力汽車(chē)建模與仿真研究.pdf

1、經(jīng)濟(jì)發(fā)展提高了居民消費(fèi)能力，同時(shí)也帶動(dòng)了汽車(chē)保有量的快速膨脹。這一方面造成城市交通壓力的與日俱增，另一方面也給城市環(huán)保事業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重負(fù)面影響。為了減輕直至消除這種制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的不利因素，開(kāi)發(fā)一種節(jié)能環(huán)保、成本低廉的新能源汽車(chē)技術(shù)是十分有必要的。鑒于此，本文探索研究一種將壓縮空氣作為動(dòng)力源進(jìn)而構(gòu)建一種新型并聯(lián)式空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)的新能源汽車(chē)技術(shù)。
　　基于壓縮空氣的并聯(lián)式空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合了傳統(tǒng)汽油機(jī)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等多種技

2、術(shù)，它采用一套液氣儲(chǔ)能裝置作為第二動(dòng)力單元替換了傳統(tǒng)電池、一套液壓泵/馬達(dá)作為動(dòng)力機(jī)械裝置取代了發(fā)電機(jī)/電動(dòng)機(jī)，并將液壓泵/馬達(dá)與變速器機(jī)械耦合，最終構(gòu)建一套基于壓縮空氣的并聯(lián)式空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)。基于上述設(shè)想方案，本文展開(kāi)了一系列研究，重點(diǎn)研究壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng)的建模方法，并完成空氣混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真分析。
　　首先，在統(tǒng)一多領(lǐng)域物理系統(tǒng)建模軟件平臺(tái) SimulationX下建立壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng)的物理系統(tǒng)仿真模型，具體包

3、括液氣儲(chǔ)能裝置模型、液壓馬達(dá)、控制電磁閥、控制函數(shù)、管道等。其次，將獲得的相關(guān)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果導(dǎo)入 Matlab中，構(gòu)建一個(gè)完整的空氣動(dòng)力系統(tǒng)子模型及液壓馬達(dá)輔助控制策略模型，在simulink環(huán)境下運(yùn)行并驗(yàn)證其可靠性和準(zhǔn)確性。最后，基于ADVISOR仿真平臺(tái)，對(duì)軟件自帶的并聯(lián)式混合動(dòng)力仿真模型進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，建立了扭矩耦合器、液壓馬達(dá)、壓縮空氣儲(chǔ)能裝置和液壓馬達(dá)輔助控制策略模型，修改原有的車(chē)輛模型、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、圖形界面配置和相應(yīng)的m文

4、件，最終完成整車(chē)頂層仿真模型的搭建工作。
　　將空氣混合動(dòng)力汽車(chē)模型內(nèi)嵌于原有 ADVISOR軟件當(dāng)中而保持相對(duì)獨(dú)立，能方便的調(diào)取新模型并進(jìn)行仿真分析。為了驗(yàn)證空氣混合動(dòng)力汽車(chē)仿真模型，在不同的工況條件下對(duì)比分析了傳統(tǒng)燃油車(chē)和空氣混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)。仿真結(jié)果顯示，新模型基本滿(mǎn)足整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性參數(shù)設(shè)計(jì)要求，且相比傳統(tǒng)燃油車(chē)空氣混合動(dòng)力汽車(chē)在不僅加速性能、爬坡能力有著大幅提升，部分經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)甚至超出預(yù)期，如百公