并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車節(jié)能減排性能提升的控制策略研究.pdf

1、工業(yè)的快速發(fā)展造成大量能源消耗和嚴(yán)重的環(huán)境污染。高效、節(jié)能、減排是作為現(xiàn)代工業(yè)代表的汽車工業(yè)發(fā)展的必然追求?；旌蟿?dòng)力技術(shù)的應(yīng)用能夠很好地解決能源消耗以及環(huán)境污染，其相關(guān)的研究受到國(guó)內(nèi)學(xué)者、工程師和政府的廣泛關(guān)注，取得了豐碩的成果，并發(fā)展了新能源汽車，包括混合動(dòng)力汽車(HEV)和純電動(dòng)汽車(BEV)。純電動(dòng)汽車存在電池成本高、充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)駛里程短、動(dòng)力不足以及安全隱患等缺點(diǎn)。因此，具有技術(shù)成熟、成本適中、續(xù)駛里程長(zhǎng)和動(dòng)力強(qiáng)勁等優(yōu)點(diǎn)的混合

2、動(dòng)力汽車的發(fā)展受到更多重視，其降低燃油消耗、減少排放的技術(shù)研究成為重要的研究課題。在這一需求的牽動(dòng)下，本文研究并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的節(jié)能減排性能提升方式。研究再生制動(dòng)能量回收策略，通過能量回收控制策略優(yōu)化提高能量回收率，減少能量消耗;研究汽車綜合轉(zhuǎn)矩控制策略，以根據(jù)實(shí)時(shí)路況合理切換動(dòng)力能源，提高能源利用率，減少排放;研究傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比對(duì)能耗的影響，建立以降低能耗為目標(biāo)的傳動(dòng)比優(yōu)化模型，給出合理的傳動(dòng)比。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下。
　

3、　再生制動(dòng)能量回收的合理控制策略。研究了并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車再生制動(dòng)能量回收的控制策略對(duì)能量回收率的影響，綜合考慮制動(dòng)的安全性和制動(dòng)性能，以制動(dòng)能量回收率最大為目標(biāo)，建立了優(yōu)化控制模型，給出了經(jīng)過優(yōu)化后的再生制動(dòng)控制策略。仿真分析結(jié)果表明，經(jīng)過優(yōu)化后的控制策略既可以滿足制動(dòng)的安全性要求，同時(shí)能夠回收更多的制動(dòng)能量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
　　基于混合系統(tǒng)理論的綜合轉(zhuǎn)矩仿真和動(dòng)力切換控制設(shè)計(jì)。不同的運(yùn)行工況所對(duì)應(yīng)的最有效的動(dòng)力系統(tǒng)不同。在不同

4、的運(yùn)行工況下使用合適的動(dòng)力系統(tǒng)將有利于提高能源利用率。因此需要研究合理的動(dòng)力切換控制策略?；旌蟿?dòng)力汽車在城市運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)將會(huì)頻繁地切換，運(yùn)行工況不斷的改變?；谀芰抗芾砜刂评碚?，開展了并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車綜合轉(zhuǎn)矩控制策略研究?；诨旌舷到y(tǒng)理論建立了動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)（SOC狀態(tài)以及充放電狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)等）的描述參數(shù)與所需動(dòng)力輸出狀態(tài)（轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速等）的關(guān)系模型;結(jié)合混合系統(tǒng)理論，利用stateflow(有限狀態(tài)機(jī))，提出了實(shí)現(xiàn)

5、適合運(yùn)行工況所需轉(zhuǎn)矩的動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)切換控制策略。在ADVISOR平臺(tái)上，對(duì)新建的綜合轉(zhuǎn)矩控制策略模型進(jìn)行了仿真分析。分析結(jié)果驗(yàn)證了本文提出的控制策略的有效性，為混合動(dòng)力汽車的控制策略的研究提供了借鑒和參考。
　　基于遺傳算法的整車傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比優(yōu)化設(shè)計(jì)。考慮到并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的傳動(dòng)系的傳動(dòng)比對(duì)整車的燃油消耗和排放影響巨大，本文建立了以能耗和尾氣排放量最小為目標(biāo)的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)優(yōu)化模型，給出了基于遺傳算法的求解方法。針對(duì)典型傳動(dòng)系統(tǒng)，