混合动力电动汽车整车控制文献综述

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1、混合动力电动汽车整车控制文献综述摘要：混合动力电动汽车是指以蓄电池与辅助动力单元共同作为动力源的汽车。由于混合动力电动汽车在节能和降低排放污染方面的明显优势，因而受到很大的重视，研制开发和产业化的进程相当快。目前混合动力电动汽车主要有两种混合驱动结构：串联式和并联式。木文结合文献对这两种混合动力系统结构和特点进行了分析，并重点对并联式进行了分析介绍。最后分析了混合动力电动汽车未来的发展前景。关键词：混合电动汽车，控制策略，关键技术1.引言[1]节能和环保是汽车技术发展的主要方向之一。目前世界上大多数大汽车公司，都充分利用内燃机汽车的先进

2、技术和电动机的无污染特性，将他们井同组成混合动力电动汽车，发展一种“超低油耗，超低污染”的车辆，作为内燃机汽车向电动汽车发展的过渡产见。美国的PNGV（PartnershipforaNewGenerationofVehicles）、欧洲的“TheCarofTomorrow”计划、曰本的“AdvancedCleanEnergyVehicleProject”以及我国的“清洁汽车行动”都正是基于HEV而制定的战略计划。而在HEV关键技术屮，整车控制策略占据着核心灵魂位置，因此，科学深入研宄混合动力汽车的整车控制策略显得必然重耍。通过对混合电动

3、汽车的控制理论及技术现状作了系统分析，可以看到HEV控制策略研究关键技术和发展方向。2.混合动力电动汽车2.1混合动力结构分析现代电动汽车一般可以分为三类：纯电动汽车，混合动力汽车，燃料电池电动汽午。混合电动汽车（HybridElectricalVehicle,简称HEV）是指同吋装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过合理复合动力系统，灵活调控整车功率流向，使发动机保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与排放。混合动力电动汽车是整个电动汽车的重耍过渡型产品。混合动力汽车主耍

4、有串联（SHEV）、并联（PHEV）和混联（SPHEV），和传统汽车的主要区别在于其多了电动机或发电机，不同混合动力之间的结构区别主要在于起能量流向的不同，图1和图2给出了串联和并联混合动力汽车的能量流向。抽象的混合动力控制策略，就是通过合理规划整车在具体行使工况中的不同动作，使整车能量高效、合理流动，达到整车经济性、动力性、排放等各项指标达到最佳结合占M阁一SHEV特征能量流动图二PHEV特征能量流动2.2混合动力的优势与纯电动汽车比较，混合动力电动汽车具有以下优点:1）由于电池容量减小，整车重量轻。2）汽车的叙事里程和动力性可达到内

5、燃机的水平。3）保证驾车和乘坐的舒适性（空调，暖风，动力转向的使用）。与内燃机汽车比较，混合动力汽车具有有以下优点：1）可以使发动机在最佳的工况区域稳定运行，从而降低排污和油耗。2）在人口密集的商业区，居民区等地可以用纯电动方式驱动车辆，实现“零排放”。3）通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能量消耗和排放污染。1.混合动力控制策略3.1控制目标由于各种混合动力电动汽车结构上的差异，因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流从不同元件的流进和流出，采用不同控制策略的0的是为了实现不同的控制目标。具体来说，混合动力控制策略

6、的控制目标主要有以下四个：燃油经济性；排放指标；系统成本；最驱动性能。控制系统的A的就是要实现发动机运行在最佳的工作状态，以使油耗和排污最低，并尽可能充分利用发动机的能量，最大限度地吸收制动能量，尽量减少电池的能量消耗。目前，在控制策略的制定方面，基本控制机理都是将整个行车过程划分为巡航，加速，制动三个过程加以优化。而控制策略的实现，都是建立在电动机，APU和电池的性能指标准确的评估之上的。因此，在即定控制策略下，各动力系统参数的准确性及其动态特性的优良成了策略实现的关键。因此，控制策略的关键技术还是在，建立动态的驱动系统数学模型，这是

7、参数匹配和优化控制策略的重点也是难点所在。3.2控制理论机理与策略目前己经提出的混合动力汽车控制策略主耍有1）简单地限定发动机工作区的静态逻辑门限控制策略。2）通过实时计算比较确定发动机和电动机的最佳工作点的瞬时优化控制3）应用最优控制理论和最优化方法的全局最优控制策略，该控制策略依据所使用的控制方法的不同，又分为基于多0标教学规划方法，基于古典变分法和基于Bellman动态规划理论的能量管理策略三种，其中研究最为成熟的是基于Bellman动态规划理论的能量管理策略。4）基于模糊逻辑或神经网络的智能控制策略。目前只有基于工程经验进行设计

8、的逻辑门限能量管理策略在实际商品化混合动力汽车中得到了应用，但是该方法主要依靠己有经验设置参数初值，结合“试错法”对这些参数进行调整，虽然具有一定的实用性，但是不能保证动力系统的最佳匹配，无法使整车系统达到