轻度混合动力汽车能量管理策略研究

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1、轻度混合动力汽车能量管理策略研究薛剑波(上海捷能汽车技术有限公司，上海201804)【摘要】ISG混合动力汽车由于对普通轿车改动较小，成本较低且易于实现，已经成为混合动力汽车研究与应用的热点。文章阐述了利用Matlab／Simulink和Stateflow建立能量管理策略模型，再将模型集成在Labcar平台上，最后在Labcar平台的仿真基础上进行实车试验。通过对试验数据的分析，结果表明了这种控制策略的可行性。【Abstract】ISGhybridelectricvehicleisthehotpointforhybridelectric

2、vehicleresearchandapplicationbecauseofthesmallerchanges，lowercostandeasytoimplement．ThepaperexpatiatesontheestablishmentofenergymanagementstrategymodelbyMatlab／SimulinkandStateflow，thenthemodelisintegratedintheLabcarplatform，finally，vehicletestingisconductedbasedonthesim

3、ulationresultsinLabcarplatform．Throughtheanalysisofexperimentaldata，thetestingresultsshowthatthecontrolstrategyisfeasible．【关键词】混合动力汽车能量管理策略doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2012．08．02程度小、电机功率较低，对电池组的功率要求也相0引言应较低，因此尤其适合对现有传统内燃机汽车进行混合动力化的改造。作为新一代清洁能源汽车的混合动力汽车(HEV)具有低污染、低油耗等特点。在

4、环境污染1轻度混合动力汽车架构日益严重，石油资源日益紧张的外部环境下，已成为汽车技术发展的一个重要方向。混合动力汽车使用ISG混合动力系统的轻度混合动力汽车可以根据动力系统中发动机和电机这两种动力源动力单元主要包括发动机、起动电机、ISG电机、混的关系分为串联式混合动力、并联式混合动力、混合动力整车控制单元HCU、动力传动系统等。电联式混合动力3种，还可以根据混合动力汽车中机采用永磁同步电机并带有电机控制系统、逆变电驱动功率占总输出功率的比重，分为微混合动器以及DC／DC转换器。ISG轻度混合动力汽车力系统、轻度混合动力系统、重度混合动

5、力系统、系统结构简图如图1所示，ISG电机与发动机曲轴完全混合动力系统等几大类。输出端直接相连，并且ISG转子要与曲轴固结，取本文采用的ISG(IntegrateStarterGenerator)混代飞轮及原有的起动机和发电机。这种结构可以合动力系统是一种轻度混合动力系统。它只需要实现发动机快速起动等功能，同时结构简单，对原对传统内燃机进行部分改造，同时该系统的混合机改动较小，成本相对较低易于推广普及。收稿日期：2012—06—15·6·上海汽车2012．08车上可以根据扭矩状态将车辆运行模式划分为驱动模式和制动模式两种。HCU的扭矩分

6、配策略就是将根据加速踏板位置计算出的驾驶员驱动扭矩需求和根据刹车踏板位置计算出的驾驶员制动扭矩需求准确分配给发动机、ISG电机和制动器，计算公式如下：图1ISG轻度混合动力汽车系统结构示意图TB=?+?(2)其中，为驾驶员驱动扭矩需求；为发动机目标扭矩；为电机目标扭矩；为驾驶员制动扭2能量管理策略矩需求；为液压制动系统目标扭矩。2．2ISG轻度混合动力汽车工作模式划分目前混合动力汽车能量管理策略大体上可以由于ISG电机功率和结构的限制，ISG轻度混分为3类：(1)基于简单规则的稳态优化能量管合动力汽车提高燃油经济性以及减少排放的途径理策

7、略，这种策略模型通过将电机输出功率转换主要有3种：(1)取消发动机怠速；(2)改善发动机为等效的燃油消耗量，然后以总体燃油经济性和工况，使发动机工作在其高效区；(3)制动能量回排放为优化目标对发动机和电机的工作点进行设收。因此应用在ISG轻度混合动力汽车上的稳态置，从而达到优化目的；(2)基于优化算法的动态能量优化管理策略的工作模式有：能量管理策略，这种策略对发动机和电机的工况(1)怠速起停模式：怠速起停模式又分为自动点进行实时调整，精度较高，但算法复杂而且运算起动和自动停机两种子模式：①自动停机：当发动量较大；(3)基于模糊控制的智能

8、型能量管理策机转速与车速低于一定值，电池SOC值大于下限略，这一策略寻求通过模糊控制逻辑实现发动机、值，同时离合器处于脱开状态，驾驶员驱动扭矩需电机和电池整体效率最优化控制。这些控制策略各有优缺点，在ISG