并联混合动力汽车在随机路况下的能量管理策略研究

发布时间：2020-06-29 16:00

【摘要】：当今的工业化生产加重了能源的匮乏和环境的污染,汽车在提供便利的同时,也大量消耗着能源,对环境进行着过渡地污染,面对这两项挑战,世界各国都在争相研发节能型交通工具。混合动力汽车是将传统内燃机汽车和纯电动汽车两者优秀特性结合起来的新型汽车,由于这种汽车具备发动机和电动机双动力源,不但保证了汽车在动力性能上的强劲,也能够使汽车实现低污染、低排放,因此混合动力汽车已经成为当今解决环境问题和能源问题的最佳选择,其动力总成能量分配策略是混合动力汽车的关键技术。本文将并联混合动力汽车作为研究对象,并对路况进行随机化处理,将原有的逻辑门限值策略进行改进,提出基于遗传算法优化的模糊控制策略。首先,介绍了课题意义和研究背景,阐述了混合动力汽车节油原理,分析了当前混合动力汽车能量管理策略的研究现状并举出广泛应用的基于规则的逻辑门限值控制方法的不足,提出遗传算法优化的模糊控制策略。然后介绍了ADVISOR软件,并建立了整车动力学、发动机、电机、车轮、蓄电池部件的主要仿真模型,考虑到不同的路况对发动机工作效率、电池能量利用、尾气排放的影响,本文建立了随机路况模型,并设计了基于遗传算法优化的动力总成能量分配的模糊控制策略,使得这种策略既能满足汽车动力性,又能提高燃油经济型、尾气排放性。最后使用ADVISOR进行仿真,得出了混合动力汽车动力性、经济性、排放性等指标结果,与优化前的模糊控制、逻辑门限值控制策略进行比较,验证了遗传算法优化的模糊控制策略在随机路况下具有较好的性能表现,为本实验室混合动力汽车试验台架能量管理策略的研究打下了良好的基础。
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.7
【图文】：

图 1-1 混合动力汽车分类串联式驱动系统 a)最简单，将内燃机、发电机、电动机串联起来组成动力系统，内燃机带动发电机发电，发出的电供给电动机驱动车辆行驶，若有剩余，则对蓄电池充电，若需要功率较大，则两者同时向电动机供电[11]。并联式驱动系统 b)采用发动机和电机两套各自独立的动力系统驱动车轮，其中，发动机是主动力装置，电机起到提供辅助动力的作用。混联式驱动系统 c)同时具有串联型和并联型的性能特征，但是结构复杂，比串联式多了一个机械连接，比并联式多了一台发电机，例如市面上流行的丰田普锐斯，即为这种结构。这种汽车虽然吸收了串联式和混联式的优势，相对缓解了对两个驱动动力系统的功率需求，发动机也能在这种结构下高效运转，但其复杂的结构必然需要复杂的技术，这导致了过高的成本[12]。复合式驱动系统 d)用的并不多，大多数用于双轴独立驱动系统，相当于一套串联式系统和一套并联系统的叠加，其工作模式和控制方式更加灵活，任何行驶状

车工作原理车节油机理进行改造，可以减少车辆行驶过程中的阻升汽车节油效果[15]，但这些技术都是应用因素是动力参数配置、能量管理策略的制方面，本小节通过其工作方式分析其节油理策略的研究做铺垫。的浪费主要体现在以下三点：在怠速状态下，发动机不需要提供额外的功状态下的发动机转速，这种状态下发动机机往往工作在较小的负载区，造成发动机效行或者制动时，其动能转化为了热能，造

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本文编号：2734060