基于虛擬開發(fā)平臺的混合動力汽車匹配優(yōu)化.pdf

1、隨著全球能源緊缺與環(huán)境污染問題的日益突出，開發(fā)節(jié)能和減排的新能源汽車成為汽車工業(yè)發(fā)展的重要任務。混合動力汽車融合了內燃機汽車和電動汽車的優(yōu)點，是解決能源和環(huán)境問題的有效手段之一，也是當今汽車發(fā)展的重要方向。本文以國家“十二五”863計劃項目為依托，圍繞混合動力城市客車的動力系統(tǒng)構型、動力系統(tǒng)參數(shù)匹配、在虛擬開發(fā)平臺上進行匹配參數(shù)優(yōu)化和駕駛員在環(huán)的車輛性能仿真試驗等關鍵環(huán)節(jié)開展研究工作。
　　混合動力汽車動力系統(tǒng)結構形式決定了車輛節(jié)

2、能減排空間和工程實現(xiàn)難易程度，本文依據混合動力城市客車的研發(fā)需求和工況特征，選取了單軸并聯(lián)雙離合混合動力系統(tǒng)。對發(fā)動機、電機和動力電池等關鍵部件進行選型與建模，在AVL-CRUISE環(huán)境下搭建整車仿真模型，并通過基準車仿真結果與試驗結果對比分析來間接驗證仿真模型的有效性。
　　通過城市客車的行駛特點和工況分析，依據設計指標將工況分為特征工況、典型循環(huán)工況和工況適應性，并結合各動力源部件的工作特點對單軸并聯(lián)雙離合混合動力系統(tǒng)進行參數(shù)

3、匹配和性能仿真分析。
　　搭建電動客車動力系統(tǒng)虛擬開發(fā)平臺，在圖形化建模和離線仿真階段，可以在控制算法保證前提條件下對整車匹配參數(shù)進行優(yōu)化。在快速控制原型階段，對優(yōu)化匹配后的整車性能進行駕駛員在環(huán)實時仿真試驗驗證。
　　為保證整車的最佳燃油經濟性，在虛擬開發(fā)平臺上對動力系統(tǒng)主要匹配參數(shù)如發(fā)動機功率、電機額定功率、動力電池組容量和主減速比等進行優(yōu)化，采用多學科優(yōu)化軟件 Isight集成 Matlab/Simulink和 AVL

4、-CRUISE到同一環(huán)境下，并基于Multi-Island GA和NLPQL建立組合優(yōu)化算法進行優(yōu)化，尋求最佳燃油經濟性匹配組合。
　　為驗證優(yōu)化匹配的合理性，在虛擬開發(fā)平臺上進行駕駛員和控制器在環(huán)仿真試驗，對匹配的動力性和經濟性進行實時試驗驗證，采用基于 MC9S12DG256的實車控制器，通過實時仿真試驗為整車動力系統(tǒng)匹配性能提供評價。
　　本文研究成果涉及整車混合動力系統(tǒng)匹配研究的核心，對掌握混合動力汽車參數(shù)匹配關鍵技