混合動力汽車控制策略(編輯修改稿)
2025-03-23 10:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 附加轉(zhuǎn)矩的形式進(jìn)行功率調(diào)峰，使系統(tǒng)獲得足夠的瞬時(shí)功率。由于采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可以不隨車速變化，這樣使發(fā)動機(jī)工作在最優(yōu)的工作點(diǎn)，提供恒定的轉(zhuǎn)矩輸出，而剩余的轉(zhuǎn)矩則由電機(jī)提供。這樣電動機(jī)來負(fù)責(zé)動態(tài)部分，避免了發(fā)動機(jī)動態(tài)調(diào)節(jié)帶來的損失。而且與發(fā)動機(jī)相比，電機(jī)的控制更為靈敏，也更容易實(shí)現(xiàn)。 ? ? 這種策略從靜態(tài)條件下的發(fā)動機(jī)萬有特性出發(fā)，經(jīng)過動態(tài)校正后，跟蹤由驅(qū)動條件決定的發(fā)動機(jī)最優(yōu)工作曲線，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)及整車的控制。在這種策略下，讓發(fā)動機(jī)工作在萬有特性圖中最佳油耗線上。發(fā)動機(jī)在高于某個(gè)轉(zhuǎn)矩或功率限值后才會打開；發(fā)動機(jī)關(guān)閉后，離合器可以脫開（避免損失）或接合（工況變化復(fù)雜時(shí)，發(fā)動機(jī)起動更為容易），只有當(dāng)發(fā)電機(jī)電流需求超出電池的接受能力或者當(dāng)電機(jī)驅(qū)動電流需求超出電機(jī)或電池的允許限制時(shí)，才調(diào)整發(fā)動機(jī)的工作點(diǎn)。 ? ? 在發(fā)動機(jī)最優(yōu)工作曲線模式思想的基礎(chǔ)上，對混合動力車在特定工況點(diǎn)下整個(gè)動力系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)（如效率損失、名義油耗）進(jìn)行優(yōu)化，便可得到瞬時(shí)最優(yōu)工作點(diǎn)，然后基于系統(tǒng)的瞬時(shí)最優(yōu)工作點(diǎn)，對各個(gè)狀態(tài)變量進(jìn)行動態(tài)再分配。通常的瞬時(shí)優(yōu)化策略采用名義油耗和功率損失作為控制目標(biāo)。 ? ? 在每一步長內(nèi)可能是最優(yōu)的，但無法保證在整個(gè)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)是最優(yōu)的。全局優(yōu)化控制策略實(shí)現(xiàn)了真正意義上的最優(yōu)化，但實(shí)現(xiàn)這種控制策略的算法往往都比較復(fù)雜，計(jì)算量也很大，在實(shí)際車輛的實(shí)時(shí)控制中很難得到應(yīng)用。通常的作法是把應(yīng)用全局優(yōu)化算法得到的控制策略作為參考，再與其它的控制策略，如發(fā)動機(jī)最優(yōu)工作曲線模式等相結(jié)合，在保證可靠性和實(shí)際可能性的前提下進(jìn)行優(yōu)化控制。 ? 現(xiàn)在借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)直接控制各電動輪實(shí)現(xiàn)電子差速的控制策略，已經(jīng)成為電動汽車發(fā)展的一個(gè)獨(dú)特方向。電動輪式混合動力電動汽車的核心控制技術(shù)在于實(shí)現(xiàn)電子差速的控制策略，電子差速器工作原理如下：當(dāng)汽車直線行駛時(shí)，左右兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)速相等，通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器測速后將信號送入中央處理器，中央處理器比較左右兩輪的轉(zhuǎn)速后，通知電機(jī)控制器，使之左右兩輪速度一致，并且還要保證左右兩輪滾過相同的距離。當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)向盤給定的轉(zhuǎn)角、路面道路工況和車輪轉(zhuǎn)速情況，中央控制器及時(shí)計(jì)算，將兩輪所需的轉(zhuǎn)速信號送給電機(jī)控制器來實(shí)現(xiàn)對兩輪的差速控制。 ? 混合動力電動汽車的良好前景已經(jīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注 ,對混合動力電動車技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究 ,在理論和應(yīng)用上都取得了一定成績。但是 ,混合動力電動汽車是門新技術(shù) ,還不夠成熟 ,要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化還有許多工作要做。尤其是國內(nèi) ,對該課題的研究 ,目前還基本處于實(shí)驗(yàn)研究階段。因此 ,對這方面的研究工作有著十分重要的意義。 ? 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)簡單 ,控制策略也不復(fù)雜 ,開發(fā)難度小。但是 ,由于系統(tǒng)負(fù)載能力完全取決于電動機(jī) ,為了保證汽車正常啟動和爬坡、加速性能 ,電動機(jī)尺寸就會較大。從國內(nèi)已開發(fā)的試驗(yàn)車數(shù)據(jù)來看 ,大部分串聯(lián)式電動車排放有所降低 ,油耗基本和傳統(tǒng)燃油車相當(dāng) ,爬坡、加速性能較差 ,一般只能用在短途輕載場所。如何控制發(fā)動機(jī)時(shí)刻工作在高效
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