插电式混合动力汽车控制策略的研究现状及发展趋势

对插电式混合动力汽车的能量管理控制策略的研究现状进行了分析讨论,将其分为基于规则逻辑的控制策略、基于优化模型的控制策略与基于模型预测的控制策略3种基本类型,并对每个类型进行了分析对比,指出了未来混合动力汽车能量管理控制策略的发展趋势。     

插电式混合动力汽车的次优能量管理策略

从实际应用角度出发,针对插电式混合动力汽车提出了一种次优能量管理策略,借助随机动态规划获得了最优的挡位与功率分配,提出了算法内部约束与外部修正相结合的方法来解决最优策略在实际应用中可能出现的频繁升降挡问题,并采用瞬时优化算法解决换挡过程中的最优功率分配问题。研究结果表明：与传统的瞬时优化控制策略相比,所提策略的燃油经济性有显著的提升效果。     

插电式混合动力汽车控制策略与建模

为了深入分析插电式混合动力汽车能量管理控制策略就需要建立准确的插电式混合动力汽车仿真测试模型,分析影响能量管理系统的因素。利用MATLAB/SIMULINK软件基于实验数据和理论模型相结合的方法对插电式混合动力汽车建模,根据插电式混合动力汽车传动系部件的工作特征对应建立各部件的数学模型,并建立了基于规则的能量管理控制策略对整车的动力性与经济性进行计算仿真验证,计算结果表明建立的插电式混合动力汽车仿真模型和能量管理控制策略能够有效确保发动机处于高效区域运行并改善整车燃油经济性,控制策略可靠有效。     

插电式混合动力汽车控制策略硬件在环仿真研究

利用MATLAB/Simulink搭建整车仿真模型,使用RTICANMM模块库中的模块进行设置并加载至d SPACE/SCALEXIO中,作为底层硬件在环平台。构建基于电量消耗-电量保持型控制策略,确定车辆多种运行模式之间的切换规则及发动机、电机的转矩分配原则;利用MATLAB/RTICAN模块库中的模块对控制策略进行仿真环境设置并将编译后的控制策略加载至MicroAutoBox控制器中,通过CAN通讯协议完成MicroAutoBox控制器和SCALEXIO设备的实时硬件在环交互。由硬件在环仿真与离线仿真对比显示:硬件在环仿真、离线仿真的终止SOC值与期望的SOC值误差控制在5.60%以内,整车控制策略能够满足预期效果,实时性较好,CAN信号通讯正常。硬件在环仿真减少了控制策略应用实车的周期,降低了成本。     

基于ADVISOR插电式混合动力汽车整车性能的仿真

以某车型为参照对象,采用ADVISOR软件,建立插电式混合动力汽车分配机构-行星齿轮传动机构的仿真模型,选取适当的发动机、电动机和电池等部件,通过分析仿真,得出插电式混合动力汽车的动力仿真输出结果,分析各项参数,为整车设计开发提供依据。     

插电式混合动力汽车电池系统的研发

以国内某款插电式混合动力汽车(PHEV)电池系统研发为基础,论述了电池系统的结构设计、强度分析和散热分析方法,同时浅析了电气设计原理和BMS(BatteryManagementSystem)控制策略。希望能为插电式混合动力汽车电池系统的研发提供一些借鉴。     

插电式混合动力汽车相关技术与前景展望

插电式混合动力汽车可以通过充电装置从电网获取电能,减少了对发动机的依赖.因其较多地使用网电,燃料消耗低,节能减排效果显著,被认为是一种当前最易接受的、市场前景乐观的混合动力电动汽车驱动模式.就插电式混合动力汽车相关技术进行阐述,旨在分析其产业化的技术瓶颈及其发展前景.     

插电式混合动力汽车换挡规律及转矩分配策略

提出插电式混合动力汽车自动变速器的换挡规律设计方法,以及发动机和电动机之间的转矩分配策略。该策略通过对变速器挡位、发动机输出转矩和电动机输出转矩的调节,可使发动机沿着最佳燃油经济性曲线运行、电动机工作于高效率区,并且确保蓄电池组的充放电电流限制在额定容量的两倍以内;实现自动变速器、发动机、电动机和电池的集成最优控制。利用仿真分析方法,对控制策略的性能进行仿真测试,测试结果表明该方法可使每个部件均工作于理想状态,提高车辆在城市工况行驶时的燃油经济性。     

插电式并联混合动力汽车遗传模糊控制策略优化设计

以提高插电式混合动力汽车燃油经济性和排放性能为目标,设计了能够实现需求转矩在发动机和驱动电机之间合理分配的模糊控制策略,并详细介绍了遗传算法优化模糊控制规则的方法。优化结果表明,优化后的模糊控制策略较优化前提高了燃油经济性和排放性能,并使发动机工作点较好地集中在高效区域。研究内容可为操作者和专家制定模糊控制规则提供有效的手段。     

基于近似极小值原理的插电式混合动力汽车实时控制策略

将发动机的瞬时油耗拟合成由一次函数和二次函数组成的分段函数形式,将电池瞬时等效油耗拟合成由两个二次函数组成的分段函数形式,在此基础上,通过对Hamilton函数的分析,提出通过简化最优控制变量搜索空间来缩短寻优时间的近似极小值原理实时控制策略,并将该策略的等效油耗优化效果和计算时间分别与基于规则的CD-CS模式控制策略和基于极小值原理的最优控制策略进行对比。结果表明,上述提出的实时控制策略在等效油耗优化效果方面接近基于极小值原理的最优控制策略,而明显优于基于规则的CD-CS模式控制策略,在计算时间方面接近基于规则的CD-CS模式控制策略,而明显短于基于极小值原理的最优控制策略。     

Plug-in混合动力汽车能量管理策略全局优化研究

应用动态规划全局优化算法,针对并联式Plug-in混合动力汽车在不同行驶里程下的能量管理策略进行了全局优化研究。结果表明:车辆的行驶里程小于55km时应使用电动机为主的能量管理策略,当车辆的行驶里程大于55km时应使用发动机为主的能量管理策略;在动态规划最优控制下,车辆行驶里程为55km时整车经济性能最佳,行驶里程小于110km时整车平均等价油耗为2.7L/100km,相对于原型车经济性提高了近58%。     

基于驾驶意图的插电式混合动力公交车控制策略*

为了充分挖掘插电式混合动力公交车(Plug-in hybrid electric bus, PHEB)的节油潜力、增强车辆对不同类型驾驶员的自适应性,在基于规则类的控制策略基础上,增加驾驶员意图识别模型。对驾驶风格及加速意图进行模糊识别,通过驾驶员在环的半实物仿真验证了识别模型,以驾驶风格和加速意图识别结果为输入,建立转矩修正系数k的模糊控制器,反模糊化输出k值,对需求转矩进行修正。用system test工具将模糊控制器生成对应的模糊查询表。仿真及试验结果表明：有驾驶员意图识别控制策略较无驾驶员意图识别控制策略更加适应PHEB的运营、用电机制且燃油经济性进一步提高了1.8%。     

面向公交客车应用的插电式混合动力实时优化策略研究

插电式混合动力汽车随着电功率比的逐渐提升实现了机电耦合系统的能量深度混合。然而在应对复杂瞬变的城市公交工况时,如何通过设计实时高效的能量管理策略实现插电式混合动力客车全工况能量消耗最优已成为学术界的研究热点。考虑城市公交工况路况信息对能量分配的影响以及同轴并联式系统构型的自身特点,提出等效坡道在线估计及相应的电池荷电状态(State of charge, SOC)轨线修正方法,在此基础上利用等效油耗最小策略(Equivalent consumption minimization strategy, ECMS)设计一种实时优化能量管理策略,将整条公交线路的能量需求进行合理分配,另外对发动机起停的约束条件保证了发动机的合理高效运行。仿真结果表明所提出的实时优化能量管理策略与实际中应用的规则策略相比,对整车燃油经济性的提升更为显著,且可以更好地匹配公交工况与动力系统构型。实车试验结果也验证了所提出方法的有效性。因此所提出方法为基于优化理论的实车控制策略应用提供了理论依据     

并联式混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究

针对并联式混合动力汽车,设计了一种模糊逻辑驱动控制策略,算法简单实用,通过ADVISOR软件验证了控制策略的可行性;结合CAN网络特点,完成了硬件电路设计,通过调试能正常工作,达到了设计预期.     

机电式CVT插电式混合动力系统模式切换控制

通过对机电控制无级自动变速器(CVT)结构的分析,提出插电式混合动力车辆搭载机电控制CVT的传动方案。根据传动方案,分析了系统的主要工作模式;根据系统结构,建立了系统动力学模型。在此基础上提出了模式切换过程中基于CVT速比控制的模式切换策略。在MATLAB/Simu-link仿真平台上,搭建了系统模式切换控制仿真模型,并进行了纯电动/混合驱动模式切换仿真。仿真结果表明,采用所提出的控制策略与传统切换方式相比,能大大降低系统冲击,提高模式切换品质。研究结果可为机电控制CVT的应用提供理论参考。     

等效因子离散全局优化的等效燃油瞬时消耗最小策略能量管理策略*

以一款混联插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)的燃油经济性为研究目标,为改善以等效因子为核心的等效燃油瞬时消耗最小策略(Equivalent fuel consumption minimization strategy, ECMS)的控制效果,考虑电池荷电状态(State of charge, SOC)、等效因子与燃油消耗的关系,构建等效因子全局优化模型;利用遗传算法离线优化一定工况下的等效因子S,得到不同电消耗续航行驶里程与电池SOC初始值的最佳等效因子MAP图,建立基于等效因子优化的ECMS能量管理策略,并考虑动力电池、电动机等部件的效率,获得最佳等效因子下的发动机、ISG电机、驱动电机的功率分配,并进 行仿真与硬件在环试验,其中仿真结果表明,与未优化的等效因子相比,燃油经济性提高20.81%,硬件在环试验结果与 仿真结果基本一致,表明所制定能量管理策略的有效性和可行性,进而为解决不同的行驶里程PHEV功率分配策略提供理论基础。     

基于马尔可夫链的混合动力汽车模型预测控制

采用模型预测控制的思路,选取加速踏板位置不变、指数衰减、按马尔可夫链随机分布三种不同的车辆未来转矩需求预测模型,运用动态规划算法进行转矩分配的优化,并与基于规则的混合动力控制策略进行对比。仿真结果表明,马尔可夫链模型预测控制在混合动力车辆能量分配上具有优化潜力。最后提出了模型预测控制应用于混合动力汽车能量分配的进一步研究方向。     

基于随机模型预测控制的四驱混合动力汽车能量管理

基于随机模型预测控制基本原理,研究了四驱混合动力汽车的能量优化管理。采用马尔可夫模型预测加速度变化过程,通过计算得到混合动力汽车未来需求转矩。在保证电池荷电状态平衡的前提下,以燃油经济性最优为目标,建立混合动力汽车能量管理优化模型。针对建立的非线性优化模型,采用动态规划算法进行有限时域内的滚动求解。将提出的控制策略在dSPACE中进行软件在环仿真试验。研究结果表明,随机模型预测控制策略可以实现四驱混合动力汽车基本的能量管理,可在保证各动力部件良好工作状况的前提下,提升燃油经济性。与基于恒值模型的预测控制策略相比,随机模型预测控制策略下的平均燃油经济性提升了8.30%,优化结果接近有先验知识的预测控制策略。     

混联式混合动力客车全局优化控制策略研究

为提高一款新型混联式混合动力客车的整车燃油经济性,制定了能量管理控制策略,以电池功率为控制变量,电池荷电状态（soc）为状态变量,为合理均衡使用电池功率,把每阶段时间内使用的电池功率等效为相应的燃油消耗量,并把每阶段电池的等效燃油消耗量和发动机燃油消耗量的总和作为目标函数,采用离散动态规划算法进行优化,基于MATLAB／Simulink仿真平台建立整车数值模型,在典型城市循环工况下对所建立的基于动态规划的功率均衡全局优化控制策略进行仿真验证。结果表明：其燃油经济性与采用瞬时优化控制策略相比提高了6％左右,与原型传统客车相比提高了35％。