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)矩的形式進行功率調(diào)峰，使系統(tǒng)獲得足夠的瞬時功率。由于采用了行星齒輪機構(gòu)使發(fā)動機轉(zhuǎn)速可以不隨車速變化，這樣使發(fā)動機工作在最優(yōu)的工作點，提供恒定的轉(zhuǎn)矩輸出，而剩余的轉(zhuǎn)矩則由電機提供。這樣電動機來負責動態(tài)部分，避免了發(fā)動機動態(tài)調(diào)節(jié)帶來的損失。而且與發(fā)動機相比，電機的控制更為靈敏，也更容易實現(xiàn)。 ? ? 這種策略從靜態(tài)條件下的發(fā)動機萬有特性出發(fā)，經(jīng)過動態(tài)校正后，跟蹤由驅(qū)動條件決定的發(fā)動機最優(yōu)工作曲線，從而實現(xiàn)對發(fā)動機及整車的控制。在這種策略下，讓發(fā)動機工作在萬有特性圖中最佳油耗線上。發(fā)動機在高于某個轉(zhuǎn)矩或功率限值后才會打開；發(fā)動機關閉后，離合器可以脫開（避免損失）或接合（工況變化復雜時，發(fā)動機起動更為容易），只有當發(fā)電機電流需求超出電池的接受能力或者當電機驅(qū)動電流需求超出電機或電池的允許限制時，才調(diào)整發(fā)動機的工作點。 ? ? 在發(fā)動機最優(yōu)工作曲線模式思想的基礎上，對混合動力車在特定工況點下整個動力系統(tǒng)的優(yōu)化目標（如效率損失、名義油耗）進行優(yōu)化，便可得到瞬時最優(yōu)工作點，然后基于系統(tǒng)的瞬時最優(yōu)工作點，對各個狀態(tài)變量進行動態(tài)再分配。通常的瞬時優(yōu)化策略采用名義油耗和功率損失作為控制目標。 ? ? 在每一步長內(nèi)可能是最優(yōu)的，但無法保證在整個運行區(qū)間內(nèi)是最優(yōu)的。全局優(yōu)化控制策略實現(xiàn)了真正意義上的最優(yōu)化，但實現(xiàn)這種控制策略的算法往往都比較復雜，計算量也很大，在實際車輛的實時控制中很難得到應用。通常的作法是把應用全局優(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)動機最優(yōu)工作曲線模式等相結(jié)合，在保證可靠性和實際可能性的前提下進行優(yōu)化控制。 ? 現(xiàn)在借助現(xiàn)代計算機控制技術直接控制各電動輪實現(xiàn)電子差速的控制策略，已經(jīng)成為電動汽車發(fā)展的一個獨特方向。電動輪式混合動力電動汽車的核心控制技術在于實現(xiàn)電子差速的控制策略，電子差速器工作原理如下：當汽車直線行駛時，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。當汽車轉(zhuǎn)彎時，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，中央控制器及時計算，將兩輪所需的轉(zhuǎn)速信號送給電機控制器來實現(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注 ,對混合動力電動車技術已經(jīng)進行了大量的研究 ,在理論和應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 ,還不夠成熟 ,要實現(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 ,目前還基本處于實驗研究階段。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 ,控制策略也不復雜 ,開發(fā)難度小。但是 ,由于系統(tǒng)負載能力完全取決于電動機 ,為了保證汽車正常啟動和爬坡、加速性能 ,電動機尺寸就會較大。從國內(nèi)已開發(fā)的試驗車數(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 ,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)動機時刻工作在高效
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