發(fā)布時(shí)間：2020-11-15 05:11

　　 插電式混合動(dòng)力汽車在不同模式切換過程中發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁起停,造成排氣溫度和SCR催化器內(nèi)壁溫度下降,進(jìn)而導(dǎo)致催化效率降低和排放惡化。因此制定的整車控制策略除了要完成功率流分配,使動(dòng)力系統(tǒng)各部件間相互協(xié)調(diào)工作外,還要保證在滿足期望動(dòng)力輸出的條件下,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化控制,加快SCR催化器起燃,并使得混合動(dòng)力系統(tǒng)總體油耗及排放性能指標(biāo)達(dá)到最優(yōu)。本文以插電式柴電混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象,圍繞“由動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法優(yōu)化結(jié)果歸納出可提高整車燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能的規(guī)則控制策略”這一關(guān)鍵問題展開研究,進(jìn)行的主要工作內(nèi)容如下。(1)根據(jù)已知臺(tái)架實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),基于Matlab/simulink平臺(tái)建立各關(guān)鍵部件的動(dòng)力學(xué)模型,主要采用理論建模法和實(shí)驗(yàn)建模相結(jié)合的方法,建立了包含發(fā)動(dòng)機(jī)模型、后處理系統(tǒng)模型、ISG電機(jī)模型、電池組模型和傳動(dòng)系模型、駕駛員模型在內(nèi)的整車動(dòng)力學(xué)模型。(2)以整車特定循環(huán)工況下的燃油消耗量和排放加權(quán)最低為優(yōu)化控制目標(biāo),運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法,開發(fā)了插電式混合動(dòng)力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和排放優(yōu)化控制計(jì)算程序。完成了油耗和后處理排放的多目標(biāo)全局優(yōu)化問題的求解,得到最優(yōu)控制變量和多目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值;通過調(diào)節(jié)目標(biāo)函數(shù)中權(quán)值系數(shù),獲得最優(yōu)的整車燃油經(jīng)濟(jì)性和排放Trade-off關(guān)系。(3)根據(jù)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法優(yōu)化計(jì)算結(jié)果,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析和線性擬合方法歸納了動(dòng)力總成模式切換和能量分配的控制規(guī)律,制定了基于DP優(yōu)化結(jié)果的改進(jìn)型CDCS策略。仿真結(jié)果表明,采用改進(jìn)型CD-CS規(guī)則控制策略在油耗、NOx和PM排放指標(biāo)上分別比傳統(tǒng)CD-CS策略降低9.19%、8.62%、6.06%,驗(yàn)證了基于DP提取的控制規(guī)則可用于優(yōu)化基于邏輯門限值的規(guī)則策略。(4)在MATLAB/Simulink平臺(tái)上用TargetLink工具實(shí)現(xiàn)了規(guī)則控制策略的自動(dòng)代碼生成,完成了從模型到產(chǎn)品級(jí)C代碼的轉(zhuǎn)換,并進(jìn)行硬件在環(huán)仿真,最后將該代碼下載至目標(biāo)控制器實(shí)物中測(cè)試實(shí)驗(yàn)。兩者實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,經(jīng)TargetLink工具自動(dòng)生成的代碼能保證目標(biāo)控制器對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性和可靠性,其代碼大小和執(zhí)行效率都在可接受范圍之內(nèi)。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.7
【部分圖文】：

循環(huán)限制為 8.0×1011/km，瞬態(tài)工況循環(huán)限值 6.0×1011/krn。圖 1.1、1.2 對(duì)美國(guó)和歐洲的柴油機(jī)油耗法規(guī)進(jìn)行了比較。圖1.1 美國(guó)與歐洲輕型柴油機(jī)瞬態(tài)循環(huán)排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比[86]Fig 1.1 U.S. Vs Euro Heavy-Duty Engine Transient Cycle Emission Standards圖1.2 美國(guó)與歐洲重型柴油機(jī)瞬態(tài)循環(huán)排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比[86]Fig 1.2 U.S. Vs Euro Heavy-Duty Engine Transient Cycle Emission Standards國(guó)內(nèi)的柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)移植采用歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，但施行時(shí)間要晚 6～8 年。輕型柴油機(jī)方面，北京和上海在 2008 和 2009 年實(shí)施了國(guó)Ⅳ輕型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)，并在 2012 年實(shí)施國(guó) V 排放標(biāo)準(zhǔn)。由于油品未達(dá)標(biāo)，全國(guó)范圍內(nèi)國(guó)Ⅳ輕型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)從 2011 年 7 月推遲到 2013 年 7 月實(shí)施。對(duì)于重型柴油機(jī)，國(guó)內(nèi)分別于 2000年 9 月、2003 年 9 月和 2007 年 1 月實(shí)施了第一、二、三階段排放標(biāo)準(zhǔn)。由于國(guó)產(chǎn)2

[86]Fig 1.1 U.S. Vs Euro Heavy-Duty Engine Transient Cycle Emission Standards圖1.2 美國(guó)與歐洲重型柴油機(jī)瞬態(tài)循環(huán)排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比[86]Fig 1.2 U.S. Vs Euro Heavy-Duty Engine Transient Cycle Emission Standards國(guó)內(nèi)的柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)移植采用歐洲的標(biāo)準(zhǔn)，但施行時(shí)間要晚 6～8 年。輕型柴油機(jī)方面，北京和上海在 2008 和 2009 年實(shí)施了國(guó)Ⅳ輕型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)，并在 2012 年實(shí)施國(guó) V 排放標(biāo)準(zhǔn)。由于油品未達(dá)標(biāo)，全國(guó)范圍內(nèi)國(guó)Ⅳ輕型柴油車排放標(biāo)準(zhǔn)從 2011 年 7 月推遲到 2013 年 7 月實(shí)施。對(duì)于重型柴油機(jī)，國(guó)內(nèi)分別于 2000年 9 月、2003 年 9 月和 2007 年 1 月實(shí)施了第一、二、三階段排放標(biāo)準(zhǔn)。由于國(guó)產(chǎn)2

Oxidation Catalyst, DOC)、柴油機(jī)微粒捕集(Diesel Particulate Filter, DPF)催化還原(Selective Catalytic Reduction, SCR)、稀燃 NOx捕集(Lean NT)等。于輕型柴油車，從歐Ⅳ到歐 V 階段，采用 EGR+優(yōu)化燃燒或者 DOC+DPF標(biāo)準(zhǔn)，這也是歐洲的車企與美國(guó)車企分別采用的兩種路線，但到歐VI階段添加 LNT 或者 SCR；對(duì)于重型柴油機(jī)，在歐Ⅳ法規(guī)時(shí)，普遍采用兩種技種為優(yōu)化燃燒+SCR 技術(shù)，另一種是 EGR+DPF，到了歐 V 階段，前一需要優(yōu)化升級(jí) SCR 系統(tǒng)就可以滿足，但后者單純提高 EGR 率則會(huì)導(dǎo)致性惡化。發(fā)展到歐 VI 階段，由于對(duì)廢氣中 PN 提出限制，DPF 裝置必不遍采用的組合為 EGR+DOC+DPF+SCR。圖 1.3 為柴油機(jī)達(dá)到歐 VI 法規(guī)圖。前階段國(guó)內(nèi)柴油中硫含量較高，限制了 LNT 和 DPF 的應(yīng)用，但到了國(guó) V品的要求逐步提高，在輕型柴油車上將大力推行。對(duì)于重型柴油車而言，性好的 SCR 成為多數(shù)車企達(dá)成的共識(shí)，而在未來(lái)多種后處理技術(shù)將協(xié)同
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2884380