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        基于AMESim的混合動(dòng)力汽車控制策略設(shè)計(jì)與優(yōu)化

        2018-03-21 12:55:06莫宇等
        汽車科技 2018年1期
        關(guān)鍵詞:混合動(dòng)力汽車參數(shù)優(yōu)化遺傳算法

        莫宇等

        摘要:為改善汽車的經(jīng)濟(jì)性和排放性能,本文以并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,首先根據(jù)某款混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)要求,計(jì)算各個(gè)部件參數(shù),并在AMESim軟件上搭建了整車模型;然后采用邏輯門限值控制策略中的電力輔助控制策略,基于Matlab-Simulink搭建電力輔助控制策略,并在NEDC212況下進(jìn)行聯(lián)合仿真,最后集成Isight,采用NSGA-Ⅱ算法對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并進(jìn)行優(yōu)化后的整車經(jīng)濟(jì)性和排放性能仿真分析對(duì)比,驗(yàn)證了本文的控制策略設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法可行性。

        關(guān)鍵詞:混合動(dòng)力汽車;控制策略設(shè)計(jì);遺傳算法;參數(shù)優(yōu)化

        中圖分類號(hào):U469.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-2550(2018)01-0008-06

        引言

        與傳統(tǒng)汽車相比,混合動(dòng)力汽車以其低油耗、低排放的優(yōu)點(diǎn)受到人們的廣泛青睞。而混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)部件參數(shù)與控制策略參數(shù)決定了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放水平。尤其控制策略作為混合動(dòng)力汽車的核心,決定了整車的工作狀態(tài)以及車輛內(nèi)部的能量分配。目前混合動(dòng)力汽車的控制策略主要可以分為四種類型:基于邏輯門限能量管理策略;瞬時(shí)優(yōu)化控制策略;全局最優(yōu)控制策略;智能型能量管理策略。其中基于邏輯門限能量管理策略實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,魯棒性好,所以目前應(yīng)用較為廣泛。

        在設(shè)定控制策略中具體參數(shù)時(shí),一般根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)或者多次的嘗試來進(jìn)行確定,但是這并不能保證所取參數(shù)最優(yōu)。因此對(duì)混合動(dòng)力汽車控制策略參數(shù)的優(yōu)化是提升整車性能的重要之舉。

        本文以某款新開發(fā)的混合動(dòng)力汽車為例,通過AMEsim,Simulink建立整車模型與控制策略模型,研究控制策略設(shè)計(jì)可行性,最后使用Isight對(duì)其控制策略關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,使其在保證動(dòng)力性基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低油耗與排放。

        1混合動(dòng)力轎車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        1.1動(dòng)力總成設(shè)計(jì)

        本文采用并聯(lián)式混合動(dòng)力總成,包括內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),二者既可以分開運(yùn)作單獨(dú)驅(qū)動(dòng),也可以聯(lián)合驅(qū)動(dòng),其動(dòng)力總成布置如圖1所示:

        1.2動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)

        現(xiàn)以某款混合動(dòng)力轎車為例進(jìn)行計(jì)算。其主要的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如下表1,技術(shù)指標(biāo)如圖2所示:

        1.2.1發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)

        發(fā)動(dòng)機(jī)作為混合動(dòng)力汽車的主要驅(qū)動(dòng)力來源,在各種工況幾乎都要使用,單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、行車充電、混合驅(qū)動(dòng)等等。因此發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率的選擇關(guān)系到汽車的動(dòng)力性能好壞,影響著排放性和經(jīng)濟(jì)型的優(yōu)劣。根據(jù)最高車速來初步選定發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率:

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