采用無級(jí)變速器的混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)的仿真與優(yōu)化策略.pdf

1、在混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜玫难芯恐校捎趧?dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)影響著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率，因此穩(wěn)定而又高效的傳動(dòng)裝置是優(yōu)化混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)的一個(gè)新的研究方向。本文將無級(jí)變速器引入到混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)中，并對(duì)系統(tǒng)的能量管理控制策略進(jìn)行了研究。能量管理策略主要包含驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和熱泵系統(tǒng)。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)進(jìn)行了分類。用驅(qū)動(dòng)系熱效率來衡量整個(gè)系統(tǒng)的燃?xì)饨?jīng)濟(jì)性以選取混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)的最佳結(jié)構(gòu)形式，并

2、最終確定最優(yōu)結(jié)構(gòu)為并聯(lián)式。
　　(2)對(duì)采用無級(jí)變速器的混合動(dòng)力燃?xì)鉄岜孟到y(tǒng)的主要部件進(jìn)行建模。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，確定了發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率、電機(jī)充放電效率隨轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系，蓄電池的SOC（蓄電池剩余電量）范圍和充放電效率范圍，以及無級(jí)變速器的大致速比范圍為0.95～4.8。熱泵系統(tǒng)中，通過對(duì)壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥的建模，搭建了熱泵系統(tǒng)的仿真平臺(tái)。
　　(3)提出了基于驅(qū)動(dòng)系熱效率最優(yōu)為目標(biāo)函數(shù)的邏輯門限控制策略。選取蓄電池

3、SOC上下限和發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)區(qū)功率上下限作為控制策略的門限值，并制定獲得發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的最佳曲線的方法。在搭建的仿真平臺(tái)上進(jìn)行分析，獲得相關(guān)參數(shù)的變化曲線。將基于邏輯門限（采用無級(jí)變速器）的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系熱效率與基于邏輯門限的多級(jí)定速比系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系熱效率進(jìn)行比較。得出在模式C（發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)并對(duì)蓄電池充電）、模式D（發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)）、模式E（發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)熱泵系統(tǒng)）時(shí)，采用無級(jí)變速器的系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系平均熱效率比定速比系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)系平均

4、熱效率分別大5.7％、3.3％、2.7％。
　　(4)提出了基于等效能量消耗最小為優(yōu)化目標(biāo)的瞬時(shí)優(yōu)化控制策略，引入等效因子和懲罰函數(shù)以修正目標(biāo)函數(shù)。制定了瞬時(shí)優(yōu)化控制策略執(zhí)行流程并搭建了仿真平臺(tái)。獲得在該控制策略下模式的切換規(guī)律以及發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的扭矩分配、無級(jí)變速器速比、蓄電池SOC、等效能量分配等的變化。
　　(5)對(duì)所提出的兩種控制策略的系統(tǒng)與基于邏輯門限控制策略的多級(jí)定速比系統(tǒng)主要從燃?xì)庀穆?、燃?xì)庀牧亢陀酂峄厥杖齻€(gè)