基于AMESim的某型混合动力轿车控制策略与优化研究

发布时间：2020-06-23 12:24

【摘要】：随着时代的发展,人们对环境保护意识的提高,传统轿车已经渐渐无法满足新形势下的需求。虽然纯电动轿车以其零污染、零排放为大众所熟知,但其也有现阶段难以解决的问题:行驶里程受限。乘用车作为家用车以其灵动性深受大众青睐,而纯电动轿车里程受限是限制纯电动在乘用车上普及的最大限制,于是更适合现阶段的混合动力轿车应运而生,混合动力轿车弥补了纯电动轿车续驶里程不足的缺陷,相比与传统轿车又更加环保,逐步成为了人们日常生活用车的首选。本文以某款混合动力轿车为研究对象,进行控制策略和优化研究,主要做了以下几个方面的工作:(一)结合混合动力轿车的结构特点、整车参数以及设计要求,确定了整车动力系统构型方案,同时对发动机、驱动电机、动力电池以及传动系等关键部件进行了选型和参数匹配设计;通过分析混合动力轿车在行驶过程中的各个工作模式,设计了电力辅助控制策略与多点控制策略相结合的整车复合控制策略;(二)基于AMESim软件建立了混合动力轿车整车动力模型,同时在Simulink软件中搭建了整车复合控制策略模型与传统的电力辅助控制策略模型,通过AMESim/Simulink联合仿真验证了整车动力系统参数匹配满足设计要求,并进行两种控制策略仿真对比分析;(三)通过Isight集成AMESim软件,采用正交实验设计方法对混合动力轿车主要参数进行了DOE分析,得出了对整车性能影响最为显著的4个参数;在此基础上,采用带精英策略的的非支配排序遗传算法进行控制参数优化,从而改善了整车的经济性与排放性能。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.7
【图文】：

供需结构,世界石油

图 1.1 2017 年世界石油供需结构Fig 1.1 Diagram of production and consumption of 2017 in the world结合上文背景与图 1.1 可以看出，亚太地区的石油尽管石油储备量只占世界总量的 2.5%，但是消费速度却是世界第一，每日消费量 3 千万桶，占总消费量的33.5%，而产量只有 8 百万左右，可知亚太地区绝大部分石油都是依靠进口，石油对外依赖度极大，而中国石油进口量在 2013 年超过了美国，成为了石油进口最多的国家[3]。国际能源署(International EnergyAgency, IEA)预测，在 2020 年，中国的石油进口量将达到一个巅峰，需求量与生产量比为 3.16[4]，这表明其中我国绝大部分石油依靠从国外进口，石油命脉掌握在别人手中，而如今中东局势十分不稳定，这对于我国石油国情更是雪上加霜。我国对此也在采取措施，调整石油进口结构，即使如此，据统计，在 2012 年我国从石油的进口量仍然为 42%，效果不明显。如此便加深了矛盾，进一步促使新能源的开发，而汽车行业作为石油使用大行业首当其冲，新能源汽车成为了解决矛盾的主要手段。

示意图,轿车动力,混合动力,并联式

第二章混合动力轿车动力系统参数匹配设计第二章混合动力轿车动力系统参数匹配设计合动力轿车动力系统构型选择混合动力轿车（Hybrid Electric Vehicle, HEV），与传统燃油车、纯电动，混合动力轿车具有两套驱动系统：电池电机、发动机，两种能量源具动的能力，同时为了达到更高的动力性能要求两套驱动系统可以同时驱电源，既可以接外部电源充电，又可以根据工况发动机充电或者制动能电，解决了电动汽车行驶里程受限的缺点，又在一定程度上降低了燃油气排放。本文采用并联式动力系统结构型式，具体整车动力系统结构如。

【参考文献】