【摘 要】
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汽车工业受到环境和能源问题的影响,迫使汽车行业进行转变。随着对新能源技术优点的不断认识,国内外都在大力促进新能源汽车的发展。而增程式电动汽车不仅短距离有着纯电动汽车的优点,而且远距离可以通过增程器增加续驶里程,解决人们对里程短的担忧,成为了现阶段发展的理想选择。本文以双电机四驱增程式电动汽车为研究对象,结合实际的工程要求,对整车参数匹配、控制策略设计、模型建立仿真、参数优化进行研究,主要内容如下:
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汽车工业受到环境和能源问题的影响,迫使汽车行业进行转变。随着对新能源技术优点的不断认识,国内外都在大力促进新能源汽车的发展。而增程式电动汽车不仅短距离有着纯电动汽车的优点,而且远距离可以通过增程器增加续驶里程,解决人们对里程短的担忧,成为了现阶段发展的理想选择。本文以双电机四驱增程式电动汽车为研究对象,结合实际的工程要求,对整车参数匹配、控制策略设计、模型建立仿真、参数优化进行研究,主要内容如下:(1)分析增程式电动汽车的工作模式,并结合增程式电动汽车的特点对驱动电机、动力电池、发动机和发电机进行了合理的选型。同时根据所给的整车参数和性能目标,考虑各个部件的工作特点,对以上部件进行了参数匹配。(2)设计恒温器和功率跟随策略,并对其优缺点进行了探讨。结合两种策略的优点,在电量维持阶段(Charge Sustaining,CS)设计多功率点切换控制。在此基础上,针对电池电量消耗阶段(Charge Depleting,CD)放电电流较大的情况,设计改进CD-CS策略,该策略的CD阶段采用恒定功率点控制。(3)使用CRUISE和Simulink搭建整车模型和策略模型,通过联合仿真验证了参数和策略设计的正确性。并对设计的策略进行对比分析,结果表明,相对于恒温器和功率跟随策略,改进CD-CS策略在CD阶段的最大放电电流和平均放电电流有所减小,汽车的燃油经济性得到提高。(4)为使改进CD-CS控制策略能够达到最优,采用带精英策略的非支配排序遗传算法,在Isight软件中对改进CD-CS策略的控制参数和发动机功率点进行多目标优化。结果表明,优化后的燃油经济性更好,且仿真结束时的电池荷电状态更加接近初始值。与此同时,增加了中国乘用车行驶工况(China light-duty vehicle test cyclepassenger,CLTC-P)工况,验证了该优化对于CLTC-P工况也有效果。
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