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基于并联式HEV的动力总成匹配优化研究
| 论文题名： | 基于并联式HEV的动力总成匹配优化研究 |
| 关键词： | 并联式HEV;动力总成;匹配优化;遗传算法;人工神经元网络 |
| 摘要： | 随着“雾霾”以及“油价”等问题的常见报端，社会各界对大气污染以及能源危机问题日益重视，开发低油耗、低排放的新型汽车成为汽车工业的重要任务。由发动机、电机组成动力源的油电混合动力汽车(HEV，Hybrid Electric Vehicle)，通过控制策略的编写可以很好地融合传统内燃机车辆和纯电动汽车，有效地实现低油耗和低排放，达到节能减排的目的。因此，混合动力汽车的优化研究有至关重要的意义。 本课题采用仿真优化与实验验证相结合的方法，研究并联式混合动力汽车动力总成的匹配优化，着力于部件之间的参数配合，力求找到最佳动力总成参数以优化车辆性能。 本文以某厂商生产的一款六档传统内燃机客车为原型，在查阅相关技术参数等资料的基础上，选用AVL-Cruise软件作为课题研究仿真平台，搭建了该款客车的整车结构模型，并进行实验验证。 接着在该客车的基础上，将车辆改为拥有发动机与电机两种动力源的油电混合动力客车，编写逻辑门限值控制策略，依据满足车辆运行的需求转矩进行模式选择以及转矩分配，并运用AVL-Cruise软件多参数计算功能对重要门限值进行了优化。 随后研究不同混合度对车辆性能的影响，用保持发动机不变，匹配不同功率电动机改变车辆混合度的方法，研究了混合度对车辆性能的影响。运用仿真软件多参数仿真功能对各混合度下的结构进行建模仿真，计算分析比较了不同路况下，混合度与车辆性能及成本的关系，通过多目标遗传算法，以车辆性能建立目标函数和约束，寻求Pareto最优解，得到最佳混合度并台架验证。 最后对变速箱速比进行匹配，编写了DOT.m程序生成满足一定约束条件的速比变化方案，运用AVL-Cruise的DOE功能依据方案进行仿真，比较不同速比组合下的车辆性能;接着运用优化算法选择出最佳变速箱速比:先采用人工神经元网络训练仿真实验结果，表征车辆性能随各档位速比变化的规律，后将训练所得网络模型作为目标函数，用遗传算法进行寻优，找到最佳速比。最后，通过对某自卸车配套16档变速箱的优化设计和台架试验验证了本文研究的变速箱优化设计方法的可行性。 本文对并联式HEV动力总成进行匹配优化，研究了混合度以及变速箱速比对车辆性能的影响，创建了动力总成匹配优化方法，并可在同类型车辆的性能优化中推广使用。 |
| 作者： | 王婷婷 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 李国祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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