多體系統(tǒng)建模在混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性分析中的應(yīng)用.pdf

1、本文對并聯(lián)式混合動力汽車的建模、整車動態(tài)仿真作了一定的研究，主要開展了以下工作： 首先在總結(jié)混合動力汽車仿真研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論述了目前采用質(zhì)點(diǎn)模型的混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性仿真的不足，指出了多體系統(tǒng)動力學(xué)在汽車研究中的優(yōu)勢，提出了利用多體動力學(xué)模型進(jìn)行混合動力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性仿真的設(shè)想。 隨后研究了發(fā)動機(jī)、電機(jī)、電池等混合動力汽車關(guān)鍵部件的工作特性，并在MArLAB/S/MULINK環(huán)境下建立了并聯(lián)混合動力系統(tǒng)及汽車其它主

2、要部件的前向仿真模型，構(gòu)建了整車仿真平臺。 然后利用多體系統(tǒng)動力學(xué)理論建立了并聯(lián)混合動力汽車的整車動力學(xué)模型。該模型包括汽車車身，滑塊和導(dǎo)向臂三個剛體，具有車身質(zhì)心的水平平動、豎直平動、車身的俯仰轉(zhuǎn)動、滑塊的平動和導(dǎo)向臂的轉(zhuǎn)動五個自由度。經(jīng)過仿真驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)本文建立的多體模型是正確的，它能夠反映出汽車在起步、加速、制動工況下車身姿態(tài)的動態(tài)變化。與質(zhì)點(diǎn)模型相比，本文建立的多體模型能更準(zhǔn)確地反映汽車的行駛狀態(tài)。 隨后，基于已經(jīng)

3、建立的整車模型針對5種道路循環(huán)工況進(jìn)行仿真，分析了多體模型與質(zhì)點(diǎn)模型的燃油經(jīng)濟(jì)性差異。指出對于前輪驅(qū)動并聯(lián)混合動力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性仿真，利用質(zhì)點(diǎn)模型與利用多剛體模型得到的仿真結(jié)果差異不大，都在1％以內(nèi)。然后又針對特定的道路循環(huán)工況進(jìn)行仿真，分析了多體模型中懸架剛度，車身轉(zhuǎn)動慣量，軸距，質(zhì)心高度這四個參數(shù)對整車燃油經(jīng)濟(jì)性的影響規(guī)律。發(fā)現(xiàn)在其他參數(shù)不變的情況下，汽車的軸距越大，燃油消耗越低；車身質(zhì)心高度越低，燃油消耗越低；車身的轉(zhuǎn)動慣量越小