ISG混合动力汽车动力系统匹配与参数优化的研究

作     者：谌文文 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：尹安东

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：混合动力汽车 ISG电机 参数匹配 仿真 优化 

摘      要：随着排放法规的日益严格和能源压力的逐步增大，节能环保成为当前汽车工业发展的主题，因此研究汽车节能、减排和替代燃料的新技术成了当今汽车工业的重大研究方向。混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）集成了传统汽车续驶里程长和电动汽车的高效和低排放性能的优点，能够很好地满足高效和环保的要求，是目前解决这类问题的最佳选择，因而混合动力汽车的研究和开发成为当前汽车行业的一大热点。 本文根据我国混合动力汽车的发展现状及制造成本因素，在现有的混合动力结构中，选择了较为成熟，成本增加较少的具有ISG技术的并联混合动力车型。针对选用的动力传动系方案，对该型混合动力汽车所用的发动机、ISG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，对整车系统的基本工作模式进行分析，给出了运行工况的功率流，并在MATLAB/Simulink仿真平台上制定了比较合理的多能源控制策略。 接着选用CRUISE软件作为仿真平台，对整车各个部件，包括发动机、ISG电机、电池、整车等进行了建模，通过该模型中的MatLab模块集成Simulink控制策略模型进行联合仿真，仿真结果表明，本文建立的动力系统模型理论上是正确的，整车的经济性和动力性能指标全部满足要求，验证了参数设计方法的合理性。 最后，根据混合动力汽车的工作特点提出了动力传动系多目标多变量优化问题，以整车加速时间和百公里燃油消耗量为双目标，并建立了相应约束条件。利用iSIGHT优化软件作为基础平台，将CRUISE模型集成到iSIGHT运行环境下，实现传动系参数的优化设计。优化结果表明，ISG混合动力汽车动力性和燃油经济性都有明显的改善，本文所采用的优化设计方法是有效的。