基于direct算法混合动力汽车参数优化探究

《基于direct算法混合动力汽车参数优化探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于DIRECT算法混合动力汽车参数优化探摘要：研究混合动力汽车参数优化的方法。建立了以油耗最小为目标，以动力性设计指标为约束，以发动机功率、电机功率、电池容量、电池总线电压为变量的混合动力汽车部件参数优化模型，并应用分割矩形（DIRECT）算法，对此模型进行求解，找到了油耗最小的部件参数，进行了仿真验证。结果表明，在EPA城市循环工况（UDDS）和高速公路循环工况（HWFET）下，经过该方法优化后的混合动力汽车百公里油耗分别降低9.3%和14%。关键词：混合动力汽车；参数优化；DIRECT算法中图分类号:U462.3+4文献标文献标志码:A文献标DOI：10.3969/j.issn.209

2、5-1469.2011.01.004StudyonParametersOptimizationofHybridElectricVehicleBasedonDIRECTAlgorithmHeHongwenl,HuangXianguang2,ZhangYamingl,ZhangXiaoweil（1.NationalEngineeringLaboratoryforElectrieVehicle,BeijingInstituteofTechnology,Beijing100081,China；2.SchoolofVehicularandTransporta/tionEngineering,Liaoc

3、hengUniversity,Liaocheng,Shandong252000,China)Abstract:Anoptimizationofthepowertrainparametersofahybridelectrievehiclehasbeenstudiedon.Theoptimizationmodelaimingatminimizingthefuelconsumptionwiththeconstraintofdynamicperformancedesignwasbuilt.TheDIRECT(DividingRectangle)algorithmhasbeenusedtofindth

4、eglobaloptimalparametersincludingenginepower,motorpower,batterycapacityandbatterybusvoltage・Theresultsshowthatthefuelconsumptionafteroptimizationis9.3%and14%respectivelylessthanthatbeforeoptimizationundertwotypicaldrivingcyclesoftheEPAUrbanDynamometerDrivingSchedule(UDDS)andHighwayFuelEconomyTest(H

5、WFET).Keywords:hybridelectrievehicle；parametersoptimization；DIRECTalgorithm混合动力汽车是包含发动机、电机、动力电池和机电耦合装置的复杂非线性系统[1],在确定混合动力汽车设计目标和设计方案后，需要确定各部件的选型及其参数，以达到在满足车辆动力性约束条件下，获得最佳燃油经济性的目的。不同的发动机功率、电机功率、电池容量和电池总线电压的配合会让混合动力汽车表现出不同的动力性能和燃油经济性［2］,因此有必要对按照车辆理论知识计算出的动力系统参数进行优化［3］。本文以“勇士”混合动力整车为研究对象，建立了以油耗为目标，以动力

6、性设计指标为约束，以发动机功率、电机功率、电池容量、电池总线电压为变量的混合动力汽车参数优化模型，并应用分割矩形(DividingRectangle,DIRECT)算法，对此模型进行了求解，找到了油耗最小的部件参数。1混合动力汽车参数优化建模本文研究的“勇士”混合动力整车结构如图1所示，这是一种典型的并联混合动力汽车构型。发动机和电机同轴，二者输出的转矩在同一轴上耦合，耦合得到的总转矩输入变速器，再经过主减速器传输到驱动轮，从而驱动汽车行驶。这种形式结构紧凑，耦合直接，传动效率高。将发动机和电机之间的离合器分开，就可以实现纯电动行驶。在混合动力汽车设计初期，一般是通过车辆动力学知识，结合车辆

7、的动力性设计指标，计算出发动机功率、电机功率、电池容量和电池总线电压初选值。计算出的各初值见表lo其中发动机为高压共轨柴油发动机，电机为永磁同步电机，电池为镰氢电池。不同的发动机、电机、电池的组合方案都可以实现混合动力汽车的动力性设计指标，但是其燃油经济性不同。可见,油耗是发动机功率、电机功率、电池容量和电池总线电压的函数，建立以混合动力汽车参数优化模型如下：式中：为油耗，L/100 ；km；为发动