【正文】 加好在UDDS城市路況下Prius車燃油經(jīng)濟性如圖414所示在UDDS城市路況下Conventional車燃油經(jīng)濟性如圖415所示 圖414 Prius車 圖415 Conventional車在ECEEUDC郊區(qū)路況下Prius車燃油經(jīng)濟性如圖416所示在ECEEUDC郊區(qū)路況下Conventional車燃油經(jīng)濟性如圖417所示 圖416 Prius車 圖417 Conventional車結(jié)論：混合動力汽車Prius比普通Conventional車在相同路況下，每加侖汽油能跑的英里數(shù)Prius勝于普通非混合動力汽車，從而得知Prius的燃油經(jīng)濟性也勝于Conventional車。5 并聯(lián)控制策略對比仿真研究 并聯(lián)控制策略其中并聯(lián)式混合動力汽車(PHEV)中的兩個動力源(即發(fā)動機和電動機)既可同時提供動力，也可分別提供動力，具有良好的靈活性，同時所需要的動力電池容量要比串聯(lián)式少很多。目前PHEV是混合動力汽車的研究熱點。如圖51所示車輛需求轉(zhuǎn)矩為發(fā)動機輸出扭矩和電動機輸出扭矩之和，但是發(fā)動機輸出扭矩和電動機輸出扭矩之間相互獨立，不存在比例關系，控制策略問題實際上就是在一定目標前提下，合理分配兩個轉(zhuǎn)矩的問題。 圖51 并聯(lián)結(jié)構原理圖 電輔助控制策略電輔助控制策略是并聯(lián)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)所普遍采用的一種控制策略，也是目前主要應用到混合動力汽車實車中的控制策略。它實際上是一種固定的門限值控制，所以又稱邏輯門限值控制。其主要思想是：將發(fā)動機作為汽車的主驅(qū)動源，電力驅(qū)動系統(tǒng)作為輔助驅(qū)動源，電機對發(fā)動機的輸出扭矩起到削峰填谷的作用，同時將電池的SOC值保證在一定范圍內(nèi)。具體控制思想如下：混合動力電動汽車的能量分配方式如下兩圖所示，當電池的SOC(電池荷電狀態(tài))高于所設定的最低值(cslosoc)時，如圖52所示，在車速或者扭矩較低時，由電動機單獨驅(qū)動汽車，當車速較高或者扭矩較大時發(fā)動機才起動，從而避免發(fā)動機工作于低效率區(qū)間；當SOC低于所設定的值(cslosoc)時，如圖53所示，發(fā)動機起動，一部分功率用來驅(qū)動汽車，另一部分配到電機從而給電池充電，以保證發(fā)動機工作于最佳功率曲線附近 圖52 SOC cslosoc 圖53 SOC cslosoc 電機電輔助控制策略可在下列不同情況下使用電機：(1) 在設定的汽車最小轉(zhuǎn)速下，有電機單獨驅(qū)動汽車(2) 若汽車的轉(zhuǎn)矩要求大于發(fā)動機工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)所能提供的轉(zhuǎn)矩，則由電機提供輔助轉(zhuǎn)矩(3) 在再生制動工況下，由電機給電池充電(4) 當在給定轉(zhuǎn)速下，發(fā)動機輸出要求的轉(zhuǎn)矩效率較低時，發(fā)動機關閉而讓電機輸出要求的轉(zhuǎn)矩(5) 當SOC較低時，發(fā)動機就會提供額外的轉(zhuǎn)矩，通過電機發(fā)電給電池充電 模糊控制策略研究表明，模糊邏輯控制不依賴于系統(tǒng)精確的數(shù)學模型，大大增加了控制的自由度，有很強的魯棒性，非常適合混合動力汽車的控制應用。在設計混合動力汽車控制策略時，最基本的目標是高燃油經(jīng)濟性、高效率和低排放，而一般的控制策略很難同時兼顧幾個目標。模糊邏輯控制策略則可以優(yōu)化發(fā)動機的效率，并且綜合考慮燃油經(jīng)濟性和排放。在ADVISOR仿真軟件中的模糊邏輯控制策略有三種不同的模糊邏輯控制器，即燃油經(jīng)濟性模式、效率模式和排放控制模式。(1) 燃油經(jīng)濟模式(FuelUsed Mode)是在準靜態(tài)仿真過程中限制發(fā)動機的瞬時燃油消耗，保證燃油消耗不超過某一限值。由于ADVISOR中每個發(fā)動機都有燃油消耗圖，則可以用一個變量控制燃油消耗值，用戶可以自己定義燃油經(jīng)濟性目標。(2) 效率模式(Efficiency Mode)，這種策略與燃油經(jīng)濟性模式一樣都是在發(fā)動機最優(yōu)工作曲線基礎上，對混合動力汽車在特定工況下整個動力系統(tǒng)的優(yōu)化目標進行優(yōu)化。在這種控制策略中，發(fā)動機被限制在峰值效率范圍內(nèi)。(3) 排放模式(Emission Mode)，該控制策略是一種智能控制策略，是基于美國 Ohiostate大學的一篇報告。它體現(xiàn)了實時優(yōu)化的特征，采用若干個不同權值的控制參數(shù)，它們分別代表了混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性和排放性能，如燃油消耗、效率、HC、CO及NOx排放等。而參數(shù)的權值可以由用戶自定義，也可以標準化，然后由這些參數(shù)生成一個對應于發(fā)動機不同轉(zhuǎn)矩的影響函數(shù)。在一定轉(zhuǎn)速下通過尋求使影響函數(shù)最小的轉(zhuǎn)矩，以取得最優(yōu)的燃油經(jīng)濟性和排放。排放模式的模糊邏輯控制策略的目標是效率和排放，即最大的效率和最低的排放。 圖54 模糊控制結(jié)構圖如圖54所示模糊控制塊發(fā)生在扭矩和離合器所要求的速度，并計算內(nèi)燃機和電動機之間的扭矩分裂。模糊邏輯算法設置一個最佳的內(nèi)燃機操作點，并以實際轉(zhuǎn)矩的要求和國家電荷的電池為基礎修改了實際操作點的最優(yōu)化。最后，扭矩要求被發(fā)送到內(nèi)燃機和其余的扭矩(正或負)電動機緩沖區(qū)。 不同策略仿真對比 建模和部件參數(shù)選擇由于研究主要內(nèi)容是圍繞并聯(lián)控制策略，如圖根據(jù)ADVISOR內(nèi)置并聯(lián)模型，選擇了相同模型和參數(shù)圖55 并聯(lián)車型部件部件參數(shù)如圖55所示：(1)車身質(zhì)量為592KG(2)發(fā)動機版本為IC版本，型號為SI，最大功率為41KW，質(zhì)量為131KG.(3)電機最大功率為75KW，質(zhì)量為91KG(4)變速器選擇為MAN 策略性能仿真(1)首先選擇了同一車型和相同部件參數(shù)，并選擇同在UDDS路況下仿真(2)然后通過不同控制策略進行仿真(3)再者通對比仿真的結(jié)果(燃油經(jīng)濟性，動力性，排放性)(4)然后評價各控制策略燃油經(jīng)濟型對比(如圖56，圖57，圖58，圖59所示)，在相同距離下，一加侖汽油跑的英里數(shù)越多，燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)更好。 圖56 模糊效率模式 圖57 模糊排放模式 圖58模糊燃油模式 圖59 電輔助模式排放性對性對比(如圖510，圖511，圖512，圖513所示)，以有害氣體每英里排出質(zhì)量多少來判斷 圖510 電輔助模式 圖511模糊效率模式 圖512模糊燃油模式 圖513 模糊排放方式 動力性對比(如圖514，圖515，圖516，圖517所示)，以三個速度段加速時間多少來判斷動力性強弱。 圖514 模糊燃油模式 圖515 模糊排放模式 圖516模糊效率模式 圖517 電輔助模式 小結(jié)(1)在城市路況中，模糊控制策略三大模式中模糊排放方式燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)優(yōu)秀，在HC和NOx排放上表現(xiàn)優(yōu)異，但是通過加速實驗汽車動力性表現(xiàn)較差；模糊效率模式在汽車動力性上表現(xiàn)優(yōu)秀，排放表現(xiàn)一般，但是燃油經(jīng)濟性較差；模糊燃油模式在動力性上表現(xiàn)不錯，排放和燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)一般。(2)在城市路況中，電輔助模式比三大模糊控制模式在動力性上表現(xiàn)更好，而在排放性和燃油經(jīng)濟性上表現(xiàn)都尚可。6總結(jié)Prius車在和Conventional車仿真對比中在不同工況下，混合動力車在動力性和燃油經(jīng)濟性都完全優(yōu)于普通車型，而在排放性對比中，混合動力車在排放方面雖然綜合優(yōu)勢明顯，但是HC前期排放控制中不夠理想，甚至不如普通非混合動力車，所以說混合動力車在HC排放控制還需要更多改進。通過ADVISOR內(nèi)置控制策略簡單仿真分析，從燃油經(jīng)濟性，排放性和動力性上在城市路況下表現(xiàn)，模糊控制策略中的三大模式和電輔助控制策略都各有優(yōu)勢。拋去控制策略構建成本問題，考慮到城市路況停車次數(shù)較多，最高速度不高，故認為在城市路況下經(jīng)濟性小型混合動力汽車更加適用于模糊控制策略的排放模式(犧牲點動力性，卻可以達到優(yōu)秀的燃油經(jīng)濟性和排放性)；而高級型大型混合動力汽車更加適用于電輔助策略(可以得到優(yōu)秀的動力性，排放性和燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)都尚可)。參考文獻[1] 舒紅，2001，(6)；2831.[2] 李曉英，吉林大學學報(工學版)2005 .[3] 王仁貞，李玉芳，于蕾艷，并聯(lián)混合動力車輛結(jié)構及其能量分配控制策略，2004年電動汽車、清潔燃料汽車與汽車環(huán)保技術交流研討會.[4] 盧萬成，2004年電動汽車、清潔燃料汽車與汽車環(huán)保技術交流研討會.[5] 唐曉安電動汽車：踏著“綠色”[6] 胡明輝，秦大同，舒紅，[J]..[7] [碩士學位論文].[8] 混合動力汽車發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)2001/07/31 ：//[9] 張欣，郝小健，李從心，的仿真研究[J].汽車工程，2005，27(2)：141145[10] 盧山，高峰，[J].機電工程技術，2005，(34)5：5961[11] 李明澤，.[12] 夏小華，[13] 宋慧，[14] Control Development For a HybridElectric SportUtility Vehicle Strategy Implementation And Field Test Results. The Ohio State University Center for Automotive Research and Intelligent Transportation 930， Kin near Rd.， Columbus，OH 43212 – USA[15] Steven J. Boyd. Hybrid Electric Vehicle Control Strategy Based on Power Loss Calculations：Copyright 2006.致 謝首次接觸到本科畢業(yè)論文寫作，覺得有些新鮮但更多的是迷茫，在選定題目后不知道該從哪里入手。在這里我首先要感謝我的論文指導老師。老師首先幫我確定了論文研究的方向，然后在他的指導下我開始有目的的收集和整理資料。在正式開始寫作之前，袁老師幫助我開拓思路，并且理順了文章的結(jié)構，制定了論文的大綱。在大綱的指導下，我開始目的明確的開始寫論文。在寫作過程中遇到的問題和困難，在與袁老師的及時溝通下，對文章的主體結(jié)構進行相應的調(diào)整和修改。甚至，他還收集了一些與我的畢業(yè)論文相關的資料，給與了我很大的幫助。在論文完成之后，老師繁忙的工作之余，還抽出時間來一遍又一遍的為我指導論文，并提出修改意見。從袁老師那里我還學會了如何快捷方便的設置論文格式，使我受益匪淺。老師治學態(tài)度嚴謹、學識淵博并且對學生的本著認真負責的精神，在此向袁偉光老師表示衷心的感謝。在論文的寫作過程中，學校的老師和同學也給予了我很多的幫助。特別要感謝我的班主任老師和各位任課老師的幫助。你們一起對我的論文提出修改的意見和建議，并幫助我開拓思路，找到新的切入點，進行更進一步的深入分析。還要感謝老師們對我提出的問題給與專業(yè)性的解釋使我對模糊的概念有了清楚的認識。還要感謝我的同學在自己收集資料的同時，也把與我論文相關的資料給我。在此，謹向在我的論文過程中給與過幫助的所有人表示由衷的感謝。