摘要
在全球能源短缺、环境恶化以及气候异常的背景下,一方面人类借助车辆实现机动性的趋势未减,行驶在道路上的汽车越来越多;另一方面人类必须探索和研发新型驱动系统,使其与传统驱动系统相比更具有经济、环保和可持续开发的价值;再者,随着排放法规的日益严格,节能环保已成为当前汽车工业发展的主题;新能源汽车由于在上述方面具有不可比拟的开发价值,从而受到广泛关注;其中最理想的类型为纯电动汽车,但是由于蓄电池技术、充电配套设施、整车性价比等方面的限制,短时间内替代的增程式电动汽车的开发成为研究热点。 结合国内外增程式电动汽车的发展现状,本文提出了一种该型电动汽车驱动系统设计方案,针对选定的动力传动系统,对该型电动汽车所用的发动机、发电机、驱动电机、储能元件和传动系统进行了选型和参数匹配。在此基础上,对整车运行的基本工作模式、能量流以及控制策略进行分析,并基于Matlab/simulink环境建立了整车前向仿真平台,各主要部件模块包括增程器、驱动电机、动力蓄电池、主减速器等;接着选用CRUISE软件作为仿真验证平台,对整车上述部件进行建模,并集成控制策略进行联合仿真。仿真结果对比表明,本文开发的增程式电动汽车前向仿真平台具有一定的精度,整车驱动系统设计方案理论上是正确的;整车的动力性以及经济性指标均满足设计要求,验证了参数匹配设计的合理性。 为了充分实现节能降耗,本文最后对整车驱动控制系统主要参数进行多目标优化处理。通过选取恰当的目标函数、建立正确的约束条件以及确定合适的优化算法,基于Matlab与Isight联合建立集成优化系统。优化结果表明,在满足既定动力性能指标的前提下实现了整车经济性能的提高,从而说明本文所采用的优化设计方法是有效的、集成优化系统设计方案是合理的。
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