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增程式电动汽车是纯电动汽车的一种新型技术路线,其研发过程中的首要关键技术是匹配动力系统部件参数,而能量管理策略是整车的灵魂和技术核心。本文以降低制造成本、发动机油耗和减小增程器运行时间为目标,针对增程式电动汽车参数匹配和能量管策略两方面,运用多目标优化方法优化匹配参数和控制策略,研究内容有:首先,从动力结构、驱动方式、工作模式等角度分析了增程式电动汽车与同类车型的本质区别;细分增程式电动汽车纯电行驶、并行驱动、行车发电和制动能量回收四种工作模式;归纳出全文研究内容并提出研究意义和创新点。其次,完成了动力系统关键部件选型,以锂离子电池作为动力电池,永磁同步电机作为驱动电机,小型四缸四冲程汽油机与ISG永磁同步发电机组成增程器;针对上汽某原型车,提出整车动力设计要求,完成对驱动电机、动力电池和增程器发动机-发电机组的参数匹配,为整车性能仿真及匹配优化提供参数依据。再其次,提出了本课题能量管理策略思想。运用Matlab/Simulink建立能量管理控制策略模型,包括模式切换控制策略,确定发动机三工作点并建立发动机多工作点控制策略;采用矢量控制设计发电机控制策略,仿真验证了发电机转速迅速响应目标转速突变特性;基于Thevenin电路模型设计了动力电池控制策略。然后,利用AVL-Cruise软件搭建整车模型,在NEDC循环行驶工况下验证动力参数匹配和控制策略设计的准确性;仿真结果表明,该车达到最高车速、最大爬坡度和加速性能要求;增程模式下大大提高了续驶里程;行驶过程中排放低、燃油经济性好。最后,运用线性加权多目标遗传算法,以整车制造成本、汽车两种运行模式下等效油耗以及加速时间为目标优化原有参数匹配方案。结果表明,优化后的方案在考虑动力经济性基础上降低了整车制造成本;以电池SOC变化范围和行驶里程为约束,计算出在短途和长途行驶模式下SOC最优门限值,优化后增程器运行时间和启停次数减少,汽车纯电动里程占总里程的比例增加,发动机油耗和排放得到改善。