混合動力汽車傳動系統(tǒng)及控制策略的優(yōu)化

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混合動力汽車傳動系統(tǒng)及控制策略的優(yōu)化

發(fā)動機(jī)運(yùn)行特性依賴轉(zhuǎn)速和扭矩，為使發(fā)動機(jī)在不同車輛行駛工況下始終工作在最優(yōu)區(qū)域，制訂了發(fā)動機(jī)高效區(qū)域的轉(zhuǎn)速和扭矩運(yùn)行范圍。增加以下兩個約束條件以進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)動機(jī)運(yùn)行：①保證不同行駛工況下發(fā)動機(jī)燃油消耗量最小化；②實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)整體運(yùn)行效率最大化。研究了電池處于充電和放電模式下發(fā)動機(jī)約束條件，其中發(fā)動機(jī)整體性能約束為瞬態(tài)優(yōu)化。約束條件不依賴行駛工況，有較高的通用性和真實(shí)性。

（1）制訂串聯(lián)混合動力控制結(jié)構(gòu)圖。整車控制器輸入實(shí)際車速和目標(biāo)車速差值。根據(jù)發(fā)動機(jī)和電機(jī)的轉(zhuǎn)速、扭矩值計(jì)算得到發(fā)動機(jī)燃料流量值，以及發(fā)動機(jī)/電機(jī)能量轉(zhuǎn)化比，從而使得發(fā)動機(jī)和電機(jī)工作在最優(yōu)狀態(tài)。

（2）改進(jìn)動力系統(tǒng)。選擇合適混合動力汽車的發(fā)動機(jī)、電機(jī)及電池的工作區(qū)域，實(shí)現(xiàn)整體效率的最大化，降低能量消耗。確定發(fā)動機(jī)和電機(jī)工作的最大、最小功率點(diǎn)，使發(fā)動機(jī)最小功率值等于電機(jī)最大功率值，車輛停車狀態(tài)應(yīng)實(shí)現(xiàn)電池充電。

（3）改進(jìn)變速器。采用5擋變速器，根據(jù)轉(zhuǎn)速變化量選擇合適擋位，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)最佳運(yùn)行，整車效率最高。

（4）給出發(fā)動機(jī)運(yùn)行Map圖，標(biāo)定出最佳運(yùn)行區(qū)域。給出充放電模式下發(fā)動機(jī)工作效率隨發(fā)動機(jī)/電機(jī)能量轉(zhuǎn)化比的變化曲線。仿真結(jié)果表明，所提出的控制策略和改進(jìn)的動力系統(tǒng)有很好的應(yīng)用效果。

Ali Salah, M. 2013 IEEE International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER), Monte Carlo- March 27- 30 2013.

編譯：謝秀磊