混合動力汽車多目標(biāo)綜合性能評價仿真平臺研究.pdf

1、混合動力汽車一般是指油電混合的新型汽車產(chǎn)物，由輔助動力裝置、電動機(jī)和能量儲存裝置等組成。混合動力汽車具有合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制優(yōu)化算法來優(yōu)化各個部件的運(yùn)行效率，并能夠?qū)崿F(xiàn)制動能量回饋，所以混合動力汽車能夠降低油耗和改善排放，是目前最具開發(fā)研究意義的新能源汽車。目前的能量管理控制策略研究很多都側(cè)重于改善燃油經(jīng)濟(jì)性，而對于車輛其它性能指標(biāo)如排放性、駕駛性等，盡管對能量管理影響不小，卻幾乎很少關(guān)注。為了更全面更準(zhǔn)確的評價能量管理，必須基于一個全

2、面準(zhǔn)確的整車模型來考慮這些性能的影響，因此建立整車綜合性能評價仿真平臺對此有重要的研究意義。
　　本文以某并聯(lián)混合動力汽車為研究對象，基于MATLAB軟件建立能夠?qū)崿F(xiàn)整車綜合性能評價仿真研究平臺，主要的研究工作如下:
　　(1)建立瞬態(tài)燃油經(jīng)濟(jì)性評價模型。基于傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)均值模型，結(jié)合能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律，建立包括由冷卻液動力學(xué)模型和修正因子模型構(gòu)成的發(fā)動機(jī)熱力學(xué)模型;由于混合動力汽車模式切換過程或者突然加速過程可能

3、引起發(fā)動機(jī)節(jié)氣門開度變化率較大的情況，這將使發(fā)動機(jī)動態(tài)油耗增加，因此建立節(jié)氣門動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略，并以綜合油耗為評價指標(biāo)構(gòu)建瞬態(tài)燃油經(jīng)濟(jì)性評價模型。
　　(2)建立瞬態(tài)排放性評價模型。主要分析冷啟動過程的燃油分布和燃油傳遞以及HC、CO產(chǎn)生的機(jī)理，建立冷啟動排放模型;并利用傳熱學(xué)原理和集總熱電容傳遞函數(shù)法分析TWC(ThreeWayCatalyst)溫度的變化過程，建立了包括溫度模型、儲氧模型和排放轉(zhuǎn)換效率模型在內(nèi)的TWC動力學(xué)模型

4、，構(gòu)成排放后處理系統(tǒng)模型，并聯(lián)立發(fā)動機(jī)冷起動排放模型，構(gòu)建適合于在線實(shí)時能量管理控制的排氣管排放瞬態(tài)動力學(xué)模型。
　　(3)對發(fā)動機(jī)啟動過程、AMT換擋過程和轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)過程進(jìn)行動力學(xué)過程分析和制定相應(yīng)的控制策略，以沖擊度、縱向加速度波動量和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速波動量為評價指標(biāo)建立駕駛性能評價模型。
　　(4)建立多目標(biāo)綜合性評價仿真平臺，對車輛的綜合性能進(jìn)行仿真評價。根據(jù)前述的燃油經(jīng)濟(jì)性模型和排放模型對其在NEDC循環(huán)工況進(jìn)行仿真分