【摘 要】
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进入新世纪以来,汽车工业取得了飞速的发展。然而迄今为止,绝大多数汽车产生动力的来源仍以燃油为主,当今世界同时面临着石油短缺以及内燃机排放物导致的环境污染两大难题。混合动力汽车结合了电动汽车与内燃机汽车的优势,是解决上述问题的有效途径之一。传动构型方案是混合动力汽车发挥节能减排作用非常重要的一环。双电机平行轴式混合动力汽车能够实现多档位的切换,在整车的燃油经济性以及动力性方面都有很大的优势。本文从典
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进入新世纪以来,汽车工业取得了飞速的发展。然而迄今为止,绝大多数汽车产生动力的来源仍以燃油为主,当今世界同时面临着石油短缺以及内燃机排放物导致的环境污染两大难题。混合动力汽车结合了电动汽车与内燃机汽车的优势,是解决上述问题的有效途径之一。传动构型方案是混合动力汽车发挥节能减排作用非常重要的一环。双电机平行轴式混合动力汽车能够实现多档位的切换,在整车的燃油经济性以及动力性方面都有很大的优势。本文从典型的双电机平行轴式混合动力系统本田i-MMD出发,展开了对平行轴式传动构型方案的设计、燃油经济性的快速仿真算法以及多参数多目标的优化研究。具体内容如下所示:首先,总结了国内外关于双电机平行轴式混合动力传动方案的研究基础,确定了本文的研究内容与技术路线。以图论为基础,建立了双电机平行轴式混合动力系统的图论模型和邻接矩阵模型,完成了其动力部件以及传动系统的动力学建模。其次,确定了本文研究对象的设计空间。在考虑构型筛选的运行效率下,基于改进的“二进制序列码”算法,将双电机平行轴式混合动力图论模型的邻接矩阵分块化并进行二次筛选。利用图论中的连通图算法提取构型对应的传动矩阵,借助机构的构型变换过程实现了双电机平行轴式混合动力系统动力学自动建模。然后,展开了针对双电机混合动力系统燃油经济性和加速性的动态规划算法仿真研究。基于快速动态规划算法,完成了对双电机平行轴式混合动力系统的燃油经济性快速评估研究。针对燃油经济性将动态规划算法和快速动态规划算法进行了对比分析研究。基于构型邻接矩阵的秩消除了构型库中大量的同构构型,实现了双电机平行轴式混合动力方案的综合。最后,基于第二代非支配排序遗传算法,选取百公里油耗、加速性、综合排放水平和部件成本作为优化目标,采取最优拉丁超立方算法对特定的传动方案选取具有突出贡献的关键参数作为后续优化参数。在Matlab与Isight软件联合优化的算法框架下,得到了满足要求的特定构型方案的帕累托最优参数,并基于帕累托最优参数分析了各个动力部件的能量损耗以及各个优化目标之间的权衡关系。
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