论文部分内容阅读
近年来随着全球汽车工业的飞速发展以及汽车保有量的迅猛增长,不仅造成了严重的环境污染而且也引发了世界范围内的能源危机,这两大结果阻碍了汽车工业的可持续发展,迫使人类必须从爱护环境和节能减排的角度去探索未来汽车工业的发展,于是就提出了发展新能源汽车的方案。而在新能源汽车领域,属纯电动汽车最为独特,它不仅动力来源广而且零排放零污染,但是受限于当前动力电池技术的发展水平,其动力性、续驶里程以及各项性能指标与传统型燃油车相比存在一定的差距,这减缓了它的产业化进程。然而以目前的汽车技术水平来看,具有大力发展前景的新能源汽车就是拥有延长续驶里程能力的增程式电动汽车,它引起了全球各大汽车企业、高等院校以及科研院所的高度关注。本文基于某款纯电动城市客车在山区城市运行中存在动力不足、行驶里程短等问题,对其动力系统进行结构改型,以整车动力性为前提,提高其燃油经济性和延长其续驶里程。利用原车型的整车基本参数及改型后的整车设计指标,对动力系统的驱动电机、动力电池、增程器等关键零部件进行预选型和参数预匹配;运用CRUISE软件建立整车仿真模型,并采用软件内置的Function函数模块制定恒温控制策略,同时与Matlab/Simulink共同制定APU的控制策略,实现CRUISE软件与Matlab/Simulink的联合仿真;利用遗传算法在Matlab/Simulink环境下建立控制策略并与CRUISE软件进行联合仿真,对APU中控制策略的SOC门限值进行优化,使整车的燃油经济性和续驶里程最大化;最终结果表明改型后的增程式城市客车不仅达到了预期的动力性目标、提高了续驶里程,而且将动力电池重量降低约23.2%,整车油耗量降低约32.4%。从优化结果与仿真初始结果的对比分析来看,其发动机的油耗量减少了5.13%,动力电池放电末时刻的SOC值降低了11.8%,说明将原车型改型为增程式城市客车是行之有效的方法,利用CRUISE软件仿真充分验证了动力系统参数匹配的合理性、控制策略的可靠性以及优化算法的有效性。