基于模糊控制的PHEV转矩管理策略.pdf

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1、第27卷第4期甘肃科学学报Vo1．27NO．42015年8月JournalofGansuSciencesAug．2015引用格式：YangNailin．ATorqueManagementStrategyforaParallelHybridVehicleBasedonFuzzyLogiccontrdFJ]．JournalofGansuSciences，2015，27(4)：105—109．[杨乃林．基于模糊控制的PHEV转矩管理策略[J]．甘肃科学学报，2015，27(4)：105—109．]doi：10．16468／j．cnki．issnlO04—0366．2015．0

2、4．023．基于模糊控制的PHEV转矩管理策略杨乃椿(中国石油长城钻探测井公司，辽宁盘锦124011)摘要针对并联型混合动力汽车提出了一种基于模糊逻辑控制方法的转矩管理策略，可对发动机和电动机的输出转矩进行实时分配，并保证在整个运行路段中电池电量的平衡。通过在Advisor软件的US06路段上进行仿真测试，结果表明设计的控制器可以在一定程度上提高混合动力汽车的燃油经济性，同时降低各类污染物的排放量。关键词并联型混合动力汽车；转矩分配策略；电池荷电状态；模糊逻辑控制中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1004-0366(2015)04—105—05近年来能源危机

3、与环境污染问题日益突出，学整体控制效果，但不能直接应用于汽车的实时转矩者们加强了对电动汽车与混合动力汽车的开发与研控制。而传统的实时转矩控制方法虽然实现起来比究。其中，并联型混合动力汽车PHEV(Parallel较容易，但很难同时完成节油、降低污染排放和电池HybridVehicle，PHEV)同时具有电动汽车和传统持续供电等多个控制任务。模糊控制方法是一种非内燃机汽车的优点，因此有关PHEV的研究引起了线性控制方法，非常适合于PHEV的转矩管理问更多关注。题。基于此，我们提出了一种基于模糊逻辑的当前，常用的PHEV的转矩管理方法主要有全PHEV转矩管理策略，保证整个行

4、驶过程中电池局优化转矩管理方法_l。]和基于智能控制的转矩管SOC的平衡，并对发动机和电动机的输出转矩进行理方法E。两种。其中，全局优化转矩管理方法可以合理地分配，从而降低PHEV的燃油消耗和各种污获得全局的最优解，但要获得汽车的行驶工况等先染物的排放。验知识，需要进行大量的运算，因此很难应用于实时1并联混合动力汽车模型控制。基于智能控制的转矩管理方法主要包括神经网络控制E、基于规则的控制[5]和模糊逻辑控制方1．1车辆动力学模型法l_6]。文献[5]中首先针对不同驾驶工况设置一PHEV的动力结构如图1所示。若忽略前后系列的静态规则，然后根据驾驶指令按照规则进行轴的负荷

5、转移，则可将汽车简化为一个刚体，根据牛输出驱动转矩的管理，从而达到系统输出转矩与汽顿第二运动定律可得车转矩需求的平衡；文献[6]中以电池荷电状态SoC(StateofCharge，SOC)和汽车功率需求为系统转的输入量，对两者进行模糊化，借助模糊决策系统计矩耦算得出发动机和电动机的实际输出转矩。基于智能合器控制的转矩管理方法控制比较简单，容易实现图1PHEV结构PHEV的在线转矩分配。Fig．1TheconfigurationofPHEV综上所述，采用最优转矩管理方法具有较好的收稿日期：2014—06—19；修回日期：2014—07—31．作者简介：杨乃林(1974一)

6、，男，辽宁海城人，工程师，研究方向为复杂系统控制理论与应用．E-mail：chaoqunzhu@yeah．net106甘肃科学学报2015年第4期F(f)一F()+F(￡)+F(￡)，(1)2模糊逻辑转矩控制器的设计其中：F()为汽车以速度()行驶所需的驱动力，主要用来克服汽车运行时的各种阻力，如爬坡阻力模糊转矩控制器的结构如图2所示。F(￡)，空气阻力F()和滚动摩擦阻力F()。空气阻力F(￡)通常采用的公式为SOCF(￡)一f。Ar，(2)厶图2模糊转矩控制器结构Fig．2Blockdiagramofthefuzzytorquecontroller其中：为空气密度；

7、(￡)为汽车的速度；c。为汽车的风阻系数；A为汽车的迎风面积。爬坡阻力F()模糊转矩控制器实现对发动机、电动机的转矩可由汽车的质量m和坡度角a计算，其公式为输出进行管理。根据汽车行驶过程中对动力系统的()=gmsin。(3)转矩需求，动态地分配发动机和电动机系统的输出滚动摩擦阻力F，(￡)与轮胎负载、型式和结构转矩，尽量使两者高效地工作，从而达到节油和降低有关，通常可表示为污染排放的目的。同时还保证电池SOC的变化在Fr()一gm[届+(￡)+73()+届()。]，(4)允许范围之内，使电池电量在汽车行驶过程中能够其中：～为车轮滚动阻力系