考虑模式切换频率的多模式混合动力汽车参数优化

针对一种新型混联式混合动力系统,采用逻辑门限的方法制定了能量管理策略并用多目标粒子群算法进行了优化。在传统的以新标欧洲循环测试(NEDC)工况下整车经济性、动力性为优化目标的基础上,考虑模式切换频率,增加了模式区分度作为优化目标,选取2个逻辑门限参数和5个传动比参数作为优化变量,使得混合动力系统在保证经济性和动力性的同时,提高了模式选择的稳定性。还根据现有的结构,参考各个动力部件的经济区,制定了基于规则的能量管理策略,并利用MATLAB和Cruise搭建了仿真模型和控制策略模型。仿真结果表明,采用该方法所得到的2组优化解参数与原参数相比,解1和解2燃油经济性分别提高了12.7%和15%,加速性能提升了15.7%和6.5%且有效避免了模式的频繁切换,工作模式的稳定性得到了保障。最后,利用JC08工况进行了仿真验证,结果表明优化所得的解在JC08工况下仍具有可行性,文中多目标优化方法通用可行。     

电动汽车的多模式复合电源能量管理自适应优化

为提高电动汽车的多模式复合电源系统效率,提出一种能量管理自适应优化方法。对多模式复合电源工作模式进行分析,设计超级电容自适应参考电压。建立复合电源系统效率优化目标函数,并结合电池荷电状态和超级电容电压设计电池输出功率补偿规则和能量管理自适应优化方法。搭建多模式复合电源系统仿真模型和测试平台进行测试。测试结果表明:在UDDS和NEDC路况下,与滞环控制相比,采用能量管理自适应优化的多模式复合电源系统效率分别提高1.13%和1.02%。采用能量管理自适应优化的多模式复合电源不仅能自适应选择工作模式和完成电池输出功率补偿,而且避免了电池输出功率突然增大,保证了电池安全。     

两挡纯电动汽车动力传动系统的参数匹配与优化

文章将一款单挡传动方案的纯电动汽车改为两挡变速传动的方案,分析了满足整车性能指标要求的动力系统电机及电池的参数匹配方法。为了提高整车能量利用率,以整车动力性要求为约束、NEDC工况下电机能量消耗最小为目标,采用遗传算法对传动系统的参数进行优化设计,分别制定了动力性和经济性换挡规律,以验证两挡传动方案的优势。仿真结果表明,相比于单挡传动方案,两挡传动方案时整车动力性和经济性都有一定的提升,并且降低了对电机功率和转矩的需求。其中,动力性换挡策略下整车百公里加速时间缩短了7.75%,经济性换挡策略下,整车能耗降低了4.7%。     

基于动态规划的电动汽车加速过程优化控制

为提高纯电动汽车能量利用效率,针对电动汽车加速过程,提出了基于动态规划算法的优化控制策略.建立了基于效率图的电机及驱动系统模型和锂离子动力电池组美国新一代汽车合作伙伴计划(PNGV)等效模型,以及整车能源和动力系统的效率模型;构建了整车动力性和经济性的多目标价值函数,采用动态规划算法获得加速过程中优化的电机控制指令路径.基于Matlab平台对城市通勤电动汽车(ECUV)车型进行仿真,结果显示,百公里加速时经济性最优的加速路径能耗降低了22.42%,说明优化的路径能有效提高整车效率减少能量损耗,优化方法可行.     

基于非线性规划遗传算法的汽车动力传动系统参数优化研究

研究了兼顾动力性和燃油经济性的汽车动力传动系统优化数学模型,以改善燃油经济性和整车动力性为目标,采用非线性规划遗传算法对某款轿车的动力传动系统参数进行优化研究并进行了仿真试验验证.结果表明:优化后原地起步加速时间降低了3.96%,整车多工况百公里油耗降低了8.23%.表明运用非线性规划遗传算法进行动力传动系统参数优化是可行的.     

一种混联式液压混合动力系统及控制策略

混合动力系统的拓扑结构和控制策略决定了整车的性能.文中提出了一种适合城市公交工况的基于地面扭矩耦合方式的混联式液压混合动力系统,以及以满足车辆瞬时动力需求为基础、以全局经济性最优为目标的整车能量管理策略;借鉴研究混杂系统的方法和思路,采用了分层递阶控制以简化系统的结构;基于Matlab/Simulink/Statflow联合仿真技术,建立整车前向模型,并选择ECE城市循环工况对整车的经济性和动力性进行分析.结果表明,文中所提出的液压混合动力系统及控制策略可明显改善发动机的输出特性,有效地提高整车的燃油经济性和瞬时动力性.     

采用NSGA-Ⅱ算法的混合动力能量管理控制多目标优化方法

综合考虑燃油经济性、排放性与驾驶性对混合动力能量管理控制优化的优点,以某款并联混合动力汽车为研究对象,选取能量管理控制参数与传动系参数作为待优化参数,以动力性作为约束条件,建立混合动力能量管理控制多目标优化评价方法,提出基于NSGA-Ⅱ算法的混合动力系统多目标优化方法,并与优化前控制策略进行仿真对比分析。结果表明:在满足基本约束的前提下,优化后燃油经济性最多提高了7.8%,平均提高了6.38%;驾驶性性能指标最多提高了27.12%,平均提高了21.74%;排放性综合指标平均提高了41.51%。提出的多目标优化算法具有良好的收敛性与分布性,得到的Pareto最优解集能够给混合动力能量管理控制策略提供更多的权衡选择方案,体现了多目标优化的优势。     

新型插电式混合动力轿车能量管理策略优化

针对一款新型插电式混合动力轿车,以燃油经济性为目标,设计了其能量优化管理策略并进行了仿真验证。首先,建立了整车前向仿真模型;其次,综合考虑驾驶员需求、车辆及各部件状态,设计了基于规则的能量管理策略;再次,使用等效燃油消耗最小算法(ECMS)进一步优化转矩分配;最后,通过离线仿真和硬件在环仿真对上述策略进行测试验证。结果表明:与基于规则的能量管理策略相比较,优化后能量管理策略在新欧洲行驶工况(NEDC)下油耗降低4.29%;同时硬件在环试验也表明,所开发的等效燃油消耗最小(ECMS)控制策略能够在车载控制器中实时运行。     

遗传算法优化的PHEV模糊能量管理策略研究

选取某款插电式并联式混合动力汽车(PHEV)进行转毂实验,通过转毂实验分析整车的动力性、经济性及整车控制策略,利用GT-suite软件搭建整车一维动力性模型并制定能量管理控制策略,对比分析仿真结果和实验结果:发动机功率实验数据和仿真数据变化趋势一致,电池SOC变化趋势一致,并且最大误差小于20％,验证了仿真模型的准确性.在一维模型基础上利用GT-suite软件和Simulink软件联合仿真,利用基于模糊规则能量管理策略优化混合动力模式下发动机和电机功率分配,然后以整车经济性最佳为优化目标,利用遗传算法优化模糊控制器.结果表明:相对于特定规则的能量管理策略,基于模糊规则策略下整车经济性提高了8.98％,基于遗传算法优化的模糊控制策略整车经济性提高了15.69％.     

燃料电池观光汽车动力系统参数的匹配与优化

为改善燃料电池观光车整车动力性与经济性的问题,首先对整车动力系统的主要部件进行选型;然后在满足动力性设计要求的条件下,以经济性最低为目标,利用遗传算法与ADVISOR联合仿真选择最佳的动力源功率匹配方案,最后基于模糊控制的功率跟随式控制策略,在ADVISOR平台下进行仿真测试。经验证,整车设计方案及改进的控制策略可有效提高燃料电池的效率,降低氢耗8.6%。     

基于凸优化的城轨列车车载复合储能控制系统优化方法

针对城轨列车复合储能系统的功率匹配不佳、能量利用率不高等问题,提出了一种凸优化能量控制策略.通过建立主动式复合储系统,进行系统模型的凸优化,以电池SOC和成本为目标函数,进行最优化分析,利用MATLAB进行仿真.仿真结果表明：该方法得到了全局最优能耗成本,电池的SOC达到最优,使整车的系统能量利用率提升9.6%,降低了系统的能耗,提高了整车经济性和稳定性.     

基于遗传算法的电动汽车TBW综合换档优化方法研究

为解决电动汽车动力不足和行驶里程短的问题,提出了一种基于遗传算法的电动汽车三档线控自动变速器综合换档优化方法。在分析了加速性能最优的动力性换档方法和电机效率最优的经济性换档方法的基础上,把加速度变化率和能量消耗变化率分别作为动力性和经济性评价函数,利用遗传算法建立换档优化模型,通过反复迭代优化得到电动汽车三档线控自动变速器综合换档方法曲线,并从加速度变化率和电机功率偏移率两个方面分别对优化前后的动力性和经济性进行对比分析。结果表明:优化后换档过程(一档升二档、二档升三档)的动力性能分别平均提高了4.96%和14.23%;加速踏板开度在70%以下时经济性能分别平均提高了10.61%和2.54%,但当加速踏板开度大于70%时电机功率均达到峰值则无法体现优化效果。可见,经过遗传算法优化后的综合换档方法能有效地提升整车动力性并增加行驶里程。     

基于粒子群算法的汽车TBW综合换档规律研究

为同时兼顾汽车动力性与经济性要求,在制定以最低比油耗为换档依据的经济性换档规律和以最大加速度为换档依据的动力性换档规律的基础上,提出一种制定和优化综合性换档规律的方法。运用归一化处理的原则,对整车能耗变化率和加速度平均变化率进行权重求和,建立总目标优化函数的数学模型,采用多目标粒子群算法进行优化仿真。通过分析适应度值随迭代次数的变化曲线以及粒子的动态寻优图解,得到综合性换档规律曲线。结果表明,优化后的综合性换档规律,满足经济性要求,动力性能平均改善率达到13.24%,即整车性能得到提高。     

增程式电动汽车能量管理策略优化研究

文章以增程式电动汽车为研究对象,以提高整车燃油经济性为目标,采用准静态方式建立了简化的整车模型,利用动态规划方法得到在特定工况下整车的最优控制及燃油消耗最优值;在ADVISOR平台上搭建了整车模型及基于逻辑门限值的控制策略,并利用遗传算法对控制策略中的主要参数进行优化。结果表明,与优化前相比,优化后整车的燃油消耗量明显降低,与理论最优油耗值的误差仅为2.8%。     

基于贪心策略的电动车AMT换挡点实时优化方法研究

电动车机械式自动变速器（automated mechanical transmission,AMT）系统换挡点对整车动力性和经济性水平具有重要影响,针对电动车AMT查表式换挡规律工况适应性差,无法基于工况进行定量求解以及兼顾动力性和经济性等问题,提出了一种基于贪心策略的电动车AMT换挡点实时优化控制方法. 通过马尔可夫链对电动车行驶工况进行预测,并基于贪心策略对换挡点进行优化控制. 在世界轻型车辆测试工况与中国汽车行驶工况下,仿真结果表明,采用贪心策略的电动汽车相比采用经济性换挡策略的电动汽车耗电量分别减少了2.56%、1.07%,电池SOC值下降分别减少了2.06%、1.81%,经济性得到提升.      

商用汽车动力传动系参数的优化设计

为了对商用汽车动力传动系参数进行优化设计,在汽车动力性和经济性模拟计算的基础上,应用优化设计理论及方法,以汽车能量利用率为目标函数,提出了一种商用汽车传动系参数的优化设计方法.以某商用汽车传动系参数的优化为例,经过优化传动系参数后的计算结果表明:燃油经济性提高了3.82%;0～95(km/h)加速时间为57.45(s),动力性提高了1.63%.研究结果为商用汽车动力传动系参数的合理匹配提供了一种新的方法.     

基于多目标优化的混合动力系统DOH参数匹配

以一款并联式混合动力系统为研究对象,提出一种基于混合度(DOH)进行动力性、经济性、排放性的多目标优化参数匹配方法。建立综合整车各性能指标为价值函数,选定DOH为匹配设计变量,采用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization ,PSO)进行优化,获得不同权重系数下的优化DOH,同时权衡部件成本进而选定最佳DOH进行参数匹配,并开展回归实验验证,其结果表明：和优化前相比,最高车速提高了19.7%,每加仑行驶的里程提高了10.9%,排放量降低了19.8%。     

增程式电动汽车多模式切换控制策略与性能仿真

为了改善增程式电动汽车各项性能,依据某款电动汽车性能要求,对整车动力系统进行了动力系统参数匹配,在串联式混合动力电动汽车模型的基础上,运用Advisor对蓄电池、发电机等模型进行了优化与改进,对控制策略进行了仿真建模,分别计算出发动机的高效与最优工作区域,建立了动力切换控制逻辑关系,在CYC_1015循环工况下对整车性能进行了研究。结果表明,整车动力性、经济性和排放性均得到显著改善,最高车速大于140 km/h,燃油机节油率达到37%,电动机峰值扭矩170 N·m,工作效率为82.8%,比优化前提高3%;发动机峰值扭矩80 N·m,工作效率为19.4%,比优化前提高29%;HC、CO、NOx排放量与优化前相比分别减少了75%、69.3%、100%。     

混合动力系统多目标优化的混合度参数匹配方法

以一款并联式混合动力系统为研究对象,提出一种集动力性、经济性、排放性于一体的多目标优化的混合度参数匹配方法.以整车各性能指标为价值函数,选定混合度为匹配设计变量,采用粒子群优化算法进行优化,获得不同权重系数下的优化混合度.同时权衡部件成本,进而选定最佳混合度进行参数匹配,并运用Advisor仿真软件进行验证.结果表明,与优化前相比,最高车速提高了19.7%,百公里油耗降低了9.8%,排放量降低了19.8%.     

单行星排混联式混合动力构型设计及性能验证

针对现有单行星排混联式混合动力汽车存在的功率循环问题，以提高整车动力性和经济性为目标，提出了一种结合自动离合器、自动制动器和减速齿轮副的新型单行星排混联式混合动力构型。对关键总成参数进行匹配和对行星排齿轮结构进行设计，基于ANSYS进行强度分析；以发动机燃油经济性最佳为目标控制策略，基于AVL Cruise和MATLAB/Simulink/Stateflow搭建联合仿真平台，对整车动力性和经济性进行验证。结果表明，与现有行星排混联式混合动力构型相比，采用新构型汽车的最高车速提高了3.8%，0~100 km/h加速时间缩短了7.64%，最大爬坡度提高了18.09%，WLTC工况下100 km综合油耗降低了14.88%。使用新构型能消除功率循环，有效提高整车动力性和经济性，可为其他混合动力构型设计提供参考。