并联式混合动力汽车控制策略的研究分析.pdf

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1、轻型汽车技术2014(5／6)江苏省汽车工程学会“2013新能源汽车技术与发展研讨会”优秀论文3并联式混合动力汽车控制策略的研究分析邓晓亭鲁植雄(南京农业大学工学院)摘要并联式混合动力汽车的控制策略与其结构、耦合方式、驱动系统参数匹配有着密切的关系。本文分析了并联式混合动力汽车的工作模式和常用控制策略方式，通过对现在并联式混合动力汽车不同结构形式的汽车控制策略的分析，提出控制策略的优化方向。关键词：并联式混合动力汽车工作模式控制策略究大都是针对在某一种车型上进行混合动力化后1引言的结构基础上进行控制策略的研究，通过控制一并联式混合动力汽车一般具有两种或两种以个或几个参数来

2、实现混合动力汽车控制方法的研上的动力源，通过不同的动力耦合装置和变速装究，但仍然没有达到预期的效果。本文通过分析不置，利用其独有的结构特点，能在提升汽车动力性同结构下的不同控制策略方法的研究，提出控制能的基础上，最大限度地降低发动机的燃油消耗策略的优化方向。量和尾气排放，并使得电池的荷电一直维持较为2并联式混合动力汽车的工作模式稳定的状态，是目前国内外研究的热点㈣，已经成为各国汽车行业发展的新模式。并联式混合动力汽车最大的特点是具有两个对于并联式混合动力汽车来说，除了在对其或两个以上动力源，每个动力源都可以单独驱动结构、混合度、机电耦合和驱动系统参数匹配等方车辆，也可以两

3、动力源(多动力源)共同驱动车面的研究外，更多的是侧重于对其控制策略的研辆，因此根据两动力源所占比例不同，并联式混合究。其动力源的动力分配、模式间的切换和能量回动力汽车可以有多种结构形式，也有多种工作模收不仅关系到整车动力性能，还关系到发动机燃式圆。油经济性、排放性和电池荷电状态的稳定性，控制1)纯电动工作模式策略可以有效地解决这一系列问题。换句话说，对当车辆起步时，利用电动机低速大扭矩的特于某种特定结构的并联式混合动力汽车来说，控性由电动机单独驱动车辆起步；当车辆低速行驶制策略的优劣直接关系到该混合动力汽车节能减时，利用电动机可单独驱动车辆。排的程度。在这两种工况下发动机

4、可处于关闭状态，可目前对于并联式混合动力汽车控制策略的研以使发动机避开效率低、排放高的工作区间，实现4江苏省汽车工程学会“2013新能源汽车技术与发展研讨会”优秀论文轻型汽车技术2014(5／6)零排放零污染的节能效果。切相关。其基本控制方式一般有三种：基于规则的2)纯发动机工作模式稳态控制策略、基于优化算法的动态控制策略车辆高速行驶时，发动机处于高效率、低排放和基于模糊的智能控制策略。的工作范围，可以完全由发动机单独驱动车辆；另3．1基于规则的稳态控制策略外，若蓄电池电量不足时，在不考虑排放因素的情基于规则的稳态控制策略，其核心思想是南况下，也可以由发动机单独驱动车辆，

5、保证车辆的电机调整发动机的运行区间，使发动机始终运行续驶里程。在高效区问，以期获得较高的燃油经济性。这种算3)混合驱动工作模式法简单易行，具有很好的鲁棒性；但属于静态控制车辆加速和爬坡时，两套驱动系统同时工作，策略，不考虑实际行驶工况的动态变化，无法获得通过发动机提供主要功率，电动机提供辅助功率最优的性能。一般只考虑燃油经济性而不考虑排的形式来完成加速和爬坡。放。另外，以发动机运行效率最高为核心，没有考4)发动机驱动和发电工作模式虑电系统进行能量二次转换所带来的效率损失，当蓄电池SOC值偏低时，发电机在发动机驱无法获得动力总成的系统最高效率[91。动下开始对蓄电池充电，另

6、外，当发动机功率盈余3_2基于优化算法的动态控制策略时也可以驱动发电机对蓄电池充电。基于优化算法的动态控制策略是把整车系统5)回馈制动工作模式效率和发动机燃油消耗量定义为非线性数学模车辆减速或者制动时，采用电动机协助减速型，采用序列二次规划算法(SQP)解决该非线性和制动，这样可以在车辆减速的同时，利用电动机问题。从全局角度看，SQP是较为优秀的优化方作为发电机工作来回收部分制动能量，提高经济法，但对于同时优化发动机和蓄电池的性能比较性。困难。6)停车充电工作模式3．3基于模糊的智能控制策略当车辆停止运行时，若蓄电池SOC值偏低，基于模糊的智能控制策略，能够利用局部优可对

7、其充电。化实现混合动力汽车各部件效率的最优匹配，但以上6种工作模式是并联式混合动力汽车所不能最大限度地提高系统效率。它不依赖系统精具备的的全部工作模式，但就某一种混合动力汽确的数学模型，大大增加了控制的自由度，有很强车来说，可能最终目标的不同，其工作模式可能会的鲁棒性，能很好解决非线性复杂问题。并不包含上述全部工作模式。因此，并联式混合动上述三种控制算法的核心问题是如何分配发力汽车的控制策略就是要根据其具体的结构形动机和电动机之间的动力，既要满足整车驱动力式，通过对动力源的合理匹配和各模式问的合理的需求，同时又要优化各个动力部