插电式混合动力汽车能量管理策略研究综述

为提升并联式混合动力汽车（parallel hybrid electric vehicle, PHEV) 的燃油经济性,针对等效燃油消耗最小控制策略（equivalent fuel consumption minimum strategy,ECMS）在不同工况下适应性差的问题,以优化整车等效燃油消耗量为目标,设计基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略。选取3类典型工况建立支持向量机分类模型,通过递归特征消除法对样本特征进行选择,采用鲸鱼算法对支持向量机进行参数优化,使用模拟退火算法分别对3类工况的ECMS等效因子进行离线全局最优求解,并分别存储于等效因子库中,通过训练好的支持向量机分类器对目标优化工况进行工况识别,不同类型的工况片段采用不同的等效因子进行转矩分配。仿真结果显示：相比于逻辑门限能量管理策略,基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略的电池荷电状态(state of charge, SOC)变化量减少8.67%,节油率为13.11%;相比于优化前的ECMS策略电池SOC变化量减少3.47%,节油率约为6.63%。本文提出的基于工况识别算法的变等效因子ECMS能量管理策略可以有效地减少燃油消耗量,提升PHEV 的整车经济性。

     

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。     

插电式混合动力整车能量管理控制策略

针对插电式混合动力整车能量管理的经济性及动力性要求较高的问题,提出了插电式混合动力整车能量管理控制策略.设计了整车能量管理策略总体方案,分析了车辆行驶里程对插电式混合动力汽车燃油经济性的影响,同时还设计了行驶里程自适应的辅助能量管理控制策略.结果表明:该整车能量管理策略能够根据道路和车辆信息,合理地选择当前最合适的工作模式,可以更加合理地分配从电网充入的电能,提高整车的燃油经济性.     

考虑电池寿命的插电式混合动力汽车能量管理优化

考虑电池寿命对插电式混合动力汽车全寿命周期成本的影响,以综合燃油消耗和电池寿命衰减最小为目标开展电池充放电功率的多目标优化研究. 引入权重系数将多目标优化问题转化为单目标优化问题,采用动态规划（DP）算法求解实现全局最优,并根据优化结果选择最优权重系数. 为了解决动态规划算法运算速度慢、须预知工况的缺陷,以最优权重系数的优化结果训练神经网络控制器并将其应用于控制策略中. 仿真结果表明,与以油耗为单一目标的优化相比,多目标优化可使电池寿命衰减减少13.5%,而燃油消耗仅增加0.5%,在保证燃油经济性的同时有效减少电池寿命的衰减程度;基于神经网络的控制策略有效克服了动态规划算法的缺点并能达到与其相近的运算效果,具有较好的应用前景.     

插电式混合动力汽车动力传动系参数优化

在既定的动力总成功率参数及整车控制策略前提下,为充分挖掘插电式混合动力汽车(PHEV)节能潜力,以满足整车性能为约束条件,以百公里行驶成本为响应,利用最优拉丁超立方设计方法探索了其传动系统所有因子的空间响应特性,辨别了系统关键设计因子,给出了最优局部区域。基于此,建立了系统径向基(RBF)神经网络模型,并充分利用非线性二次规划算法较强的局部优化能力,在上述局部区域内得到了传动系参数全局最优组合以及对应的百公里行驶成本。结果显示:基于近似模型的优化方法精度较高,误差为1.06%;百公里行驶成本降低了9.72%。     

插电式混合动力汽车动力传动系统参数匹配优化

以基于CVT并联式插电混合动力汽车为研究对象,首先采用理论和工况相结合的分析法,分别匹配电机峰值功率和电机额定功率;然后采用理论分析法对发动机参数和电池参数进行匹配,以整车油耗和排放为目标函数,采用遗传算法对主减速器速比进行优化;最后用MATLAB建立整车动力传动系统仿真模型,制定基于逻辑门限值的能量管理控制策略,并进行整车动力性能和经济性能仿真分析。结果表明匹配的参数满足整车动力性能的设计要求,动力传动系统参数匹配合理,为插电式混合动力汽车的设计提供了理论依据。     

简析混合动力汽车再生制动能量的管理策略

再生制动技术针对原本废弃的能量,将其回收利用,使其获得"新生",实现节省燃料、降低排放、减小制动噪声、改善车辆制动安全性等作用,为车辆的经济性和安全性提供了保障.混合动力汽车的应用能够更好地保护环境,而混合动力汽车的关键在于再生制动能量管理,再生制动能量管理对于混合动力汽车的燃油经济性以及排放和行驶安全都有着非常重要的影响,所以文章就混合动力汽车再生制动能量管理策略进行了一定的探讨.     

并联混合动力汽车模糊控制能量管理策略研究

针对一款并联混合动力汽车,以提高整车燃油性和改善尾气排放为控制目标进行了能量管理策略研究。将混合动力系统整车需求转矩与当前转速下的发动机最优转矩差值（ΔT）、电池组荷电状态（SOC）作为模糊转矩控制器输入,发动机输出转矩作为控制器输出,设计了25条控制规则,基于ADVISOR仿真验证该策略的有效性和可行性。仿真研究表明,提出的能量管理策略提高了发动机工作效率,减少了燃油消耗和尾气排放,并能维持电池组的SOC在合理的范围内波动。     

基于规则能量管理策略的液压混合动力汽车性能分析

建立传统车辆和液压混合动力车辆的关键部件数学模型并在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型。提出并分析基于规则的能量管理策略,设计了4种模式策略,同时在STATEFLOW模块中实现其模式策略的控制逻辑。仿真验证表明:所设计的基于规则能量管理策略可以满足液压混合动力车辆的总功率需求,使其发动机运行于最佳燃油经济性区域;通过燃油经济性曲线对比,得出液压混合动力车辆燃油经济性有较大提高。     

基于无级变速器速比控制的插电式混合动力汽车再生制动控制策略

为了能够在不影响驾驶制动意图的同时尽可能多地回收制动能量,首先在基于再生制动门限值所制定的理想再生制动力分配策略的基础上,考虑电机、电池及无级变速器(CVT)综合效率最优的目标要求,制定了基于综合效率最优的CVT速比控制策略;然后,根据制动过程中传动系统动态特性分析所得到的系统惯性矩与驾驶制动意图之间的关联规律,以提高再生制动功率为目标,采用离散穷举优化方法对CVT目标速比及制动力分配进行修正,从而提出了基于速比变化限制及电机协调控制的CVT速比优化控制策略。仿真结果表明,在不同的工况下,本文提出的再生制动控制策略能使车辆在制动过程中有效跟随驾驶员的制动意图,同时提高再生制动能量回收率,改善驾驶性能。     

AMT混合动力系统驱动模式能量优化控制

在AMT混合动力系统转矩优化分配算法的基础上,提出了以动力总成系统效率最大化为目标的AMT档位优化控制来优化转速,并通过离线优化求解确定了不同状态(发动机和电机功率、车速、蓄电池SOC)下AMT的最优化档位控制规律和电机最优化转矩。仿真试验结果表明,能量优化控制算法显著改善了整车燃油经济性。     

Novel flexible hybrid electric system and adaptive online-optimal energy management controller for plug-in hybrid electric vehicles

In order to achieve the improvement of the driving comfort and energy efficiency, an new e-CVT flexible full hybrid electric system (E2FHS) is proposed, which uses an integrated main drive motor and generator to take the place of the original automatic or manual transmission to realize the functions of continuously variable transmission (e-CVT). The design and prototype realization of the E2FHS system for a plug-in hybrid vehicle (PHEV) is performed. In order to analyze and optimize the parameters and the power flux between different parts of the E2FHS, simulation software is developed. Especially, in order to optimize the performance of the energy economy improvement of the E2FHS, the effect of the different energy management controllers is investigated, and an adaptive online-optimal energy management controller for the E2FHS is built and validated by the prototype PHEV.     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.