机械混合动力系统的飞轮拓扑优化

2016-12-07 01:05:40

汽车文摘 2016年8期

机械混合动力系统的飞轮拓扑优化

通过向传统的动力系统中添加一个飞轮和机械变速组件，机械混合动力系统在相对较低的成本下将极大改善乘用车辆的燃油经济性。提出了一种拓扑优化飞轮尺寸的系统化方法，飞轮尺寸是机械混合动力系统的核心设计参数。拓扑是针对一个有限集进行优化的，此有限集被包含在20多个现有的机械混合动力系统内。在对有限集进行拓扑优化后，优选出4个动力系统作为进一步的研究对象。利用优化能量控制器和模块化组件模型，针对飞轮尺寸和3种驾驶循环计算每个混合动力系统的能源节约能力。基于组件的形式和大小估算机械混合动力系统优化的成本。其它的规范标准如控制复杂性、离合器磨损、驾驶舒适性也被定性地评估出来，从而可综合考虑其燃油节约能力和机械混合动力系统成本。结果显示，优选出的4个混合动力系统在乘用车整个行驶周期内，燃油节约产生的效益要大于机械混合动力系统优化成本50%。拓扑优化时考虑了所有的优化条件。经过优化的飞轮尺寸有储存能量的容量，该容量基本上等同于车辆在城市工况下以50km/h速度行驶的动能。

从整体上看，此混合动力系统的优化是成功的，能够广泛地用于当今混合动力汽车动力系统的设计和布置。

刊名：IEEE Transactions on Vehicular Technology（英）

刊期：2014年第9期

作者：Koos van Berkel et al

编译：王也