搭載CVT的插電式混合動力汽車模式切換綜合性能研究.pdf

1、插電式混合動力汽車（PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle）結(jié)合純電動汽車和混合動力汽車的優(yōu)點，動力電池能夠通過外接電網(wǎng)進行充電，通常具有50km以上的純電動續(xù)駛里程，大大減少了車輛對化石燃料的依賴。能耗經(jīng)濟性、行駛平順性、車速跟隨性是評價插電式混合動力汽車綜合性能的三個重要指標。本文以搭載無級變速器（CVT，Continuous Variable Transmission）的單電機插電式混合動力汽車為

2、研究對象，在進行臺架實驗的基礎上，以提升能耗經(jīng)濟性為目標對車輛進行參數(shù)設計，并開展插電式混合動力汽車綜合性能優(yōu)化研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①分析插電式混合動力汽車工作特性，以汽車縱向動力學模型為基礎，采用理論計算法對動力傳動系統(tǒng)關鍵部件進行了參數(shù)匹配，包括發(fā)動機功率、ISG電機功率、主減速器速比及動力電池數(shù)目，并建立各部件效率數(shù)值模型；基于Matlab/Simulink建立動力系統(tǒng)各部件仿真模型，采用PID控制器模擬駕駛員模

3、型，并構建插電式混合動力汽車前向仿真模型。②以基于規(guī)則的能量管理策略為基礎，綜合考慮發(fā)動機效率、ISG電機效率、CVT效率、動力電池效率等，基于Matlab/simulink建立插電式混合動力汽車各驅(qū)動模式下的系統(tǒng)效率模型；采用遺傳算法對各工作模式下的系統(tǒng)效率進行瞬時優(yōu)化，得到各工作模式下的最優(yōu)系統(tǒng)效率圖，并通過系統(tǒng)效率的對比，分別對插電式混合動力汽車在電量消耗（CD,Charge Depleting）階段與電量維持（CS，Charge

4、 Sustaining）階段的工作模式區(qū)域進行劃分。③提出了基于系統(tǒng)效率的動力系統(tǒng)與控制系統(tǒng)參數(shù)綜合優(yōu)化方法?；诠ぷ髂Ｊ絽^(qū)域劃分結(jié)果，以工作模式切換曲線的調(diào)整系數(shù)作為控制系統(tǒng)優(yōu)化參數(shù)，以動力源功率、主減速器速比及電池數(shù)目作為動力系統(tǒng)優(yōu)化參數(shù)。利用Matlab/Simulink建立整車能耗經(jīng)濟性仿真模型，構建“市區(qū)-城郊-高速-城郊-市區(qū)”綜合行駛工況，以降低等效燃油消耗為目標，在綜合工況下采用遺傳算法對動力系統(tǒng)參數(shù)與控制系統(tǒng)參數(shù)進行了

5、綜合優(yōu)化。結(jié)果表明，采用本章所提出的方法能夠優(yōu)化得到合理的動力系統(tǒng)與控制系統(tǒng)參數(shù)，使整車等效燃油消耗更低，比優(yōu)化前的百公里等效燃油消耗降低了7.2%。④提出了一種整車綜合性能優(yōu)化控制策略?；谙到y(tǒng)效率對各工作模式下的CVT目標速比進行瞬時優(yōu)化，使整車能耗經(jīng)濟性得到進一步提高；針對不同工作模式切換時由于目標速比躍變導致整車平順性變差的問題，通過限制CVT速比變化率以改善車輛行駛平順性。但這會導致車輛的車速跟隨性變差，為此，采用PID控制器