基于串聯(lián)式混合動力的控制策略研究(參考版)
2025-06-30 19:00本頁面
【正文】 在以后的工作中急需制定適合我國城市客車的循環(huán)工況。（2）研制混合動力汽車的目的就是來提高燃油經(jīng)濟性并降低排放，使其更適合于城市交通運輸。 研究展望混合動力電動汽車的開發(fā)成為二十一世紀汽車工業(yè)發(fā)展的主要趨勢之一，它是當前解決節(jié)能、環(huán)保問題切實可行的過渡方案?；旌蟿恿ζ嚨膭恿π浴⑷加徒?jīng)濟性和排放性與驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)匹配以及控制策略的協(xié)調(diào)控制密切相關(guān)，本文主要是對這兩部分內(nèi)容進行了研究，主要工作如下：（1）詳細分析介紹了混合動力汽車的驅(qū)動型式及其特點，通過比較三種驅(qū)動型式的優(yōu)劣，總結(jié)出各自使用的范圍，同時考慮城市交通路況及汽車工況的特點，確定本文研究串聯(lián)式驅(qū)動型式。第五章 總結(jié)與展望 論文總結(jié)隨著汽車保有量的增加，世界石油資源日趨匱乏，環(huán)境污染日益嚴重。 （4）發(fā)動機的輸出功率一定要在規(guī)定的功率范圍內(nèi)，即大于其設(shè)定的最小值，小于規(guī)定的最大值，使其處于較經(jīng)濟的區(qū)域內(nèi)。 （2）當汽車行駛時的路面功率需求較大，電池的組不能單獨滿足其要求，或者電池組的 SOC 值較低時，發(fā)動機都要開啟。具體就是把恒溫器式控制策略嵌入到功率跟隨控制策略中，其控制策略框圖如圖 43所示。例如，當汽車加速和爬坡時，為了滿足車輪驅(qū)動功率要求，降低對蓄電池峰值功率要求，延長其工作壽命，可采用發(fā)動機跟隨模式；當汽車車輪功率要求低時，為了避免發(fā)動機低效率工況的發(fā)生，可以采用恒溫器模式，以提高整車系統(tǒng)的效率。發(fā)動機在 SOC 較低或負載功率較大時均會啟動；當負載功率較小且 SOC 高于預(yù)設(shè)的上限值時，發(fā)動機被關(guān)閉；在發(fā)動機關(guān)停之間設(shè)定了一定范圍的狀態(tài)保持區(qū)域，這樣可以避免頻繁關(guān)停。也就是說，優(yōu)化的控制策略對驅(qū)動系統(tǒng)各部件的特性高度依賴。為了實現(xiàn)混合動力城市客運的主要設(shè)計任務(wù)，必須采用合理的控制策略對驅(qū)動系統(tǒng)進行綜合控制。缺點是所預(yù)測的驅(qū)動功率由于是由已耗功率推測得出的，與車輛功率的即時需求值是有差異的。負荷預(yù)測型控制策略的最大特征是：提供了一種根據(jù)在線所預(yù)測的驅(qū)動功率參與系統(tǒng)能量管理。預(yù)測器根據(jù)車輛運行工況預(yù)測車輛需要的驅(qū)動功率，通過車輛已耗功率的記錄測算出驅(qū)動功率的一些平均值和它的波動范圍，再利用路面坡度、交通情況等信息，來預(yù)測出車輛下一個時刻的負荷。該方法只能用于特定的駕駛循環(huán)，必須預(yù)先精確知道車輛的需求功率，因而不能用于在線控制，常用于離線優(yōu)化，以幫助總結(jié)和提煉出能用于在線控制的能量管理策略。其主要針對多階段決策過程的尋優(yōu)問題，是求解最優(yōu)控制問題的有效數(shù)學(xué)方法之一。路線適應(yīng)型控制策略特別適合城市公交車。Adviser根據(jù)行車路線數(shù)據(jù)幫助駕駛員發(fā)出當前工況下的最佳加速踏板請求；Adapter僅根據(jù)車輛?？空军c信息控制車輛進站前的速度，以使再生制動能量回收增加。因此，該控制策略對蓄電池有利而對發(fā)動機不利。功率跟隨型能量管理策略的優(yōu)點是蓄電池容量被減小到最小程度，因而蓄電池重量相對恒溫器型策略來說減輕了許多，從而在很大程度上減小了汽車行駛阻力，此外由于蓄電池充放電次數(shù)減少而使得系統(tǒng)內(nèi)部功率損失相應(yīng)減少。3 部分的功能是使發(fā)動機在控制文件預(yù)先確定的最佳效率下的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩處工作。圖 41中 1 部分的功能是當 SOC 達到低限 cs_lo_soc 時，發(fā)動機開；2 部分表示的功能是如果發(fā)動機前一狀態(tài)是開的，那么發(fā)動機就保持開的狀態(tài)，直到電池 SOC 達到高的限值 cs_hi_soc。其次，雖然輔助動力單元(Auxiliary PowerUnit ，APU)可以在最優(yōu)效率點工作，但由于多了能量轉(zhuǎn)換的環(huán)節(jié)，加上發(fā)動機開關(guān)時的動態(tài)損耗，因而有可能抵消由發(fā)動機運行時工作效率最高所帶來的好處，使得系統(tǒng)總體的損失功率變大，能量轉(zhuǎn)換效率趨低。恒溫器型控制策略的優(yōu)點是發(fā)動機的燃燒充分，排放低。當蓄電池SOC ≤ SOCmin時，發(fā)動機啟動并進入設(shè)定的工作點（最低油耗或最低排放）工作，輸出功率的一部分滿足車輛驅(qū)動功率需求，另一部分功率向蓄電池充電。SHEV控制策略按性質(zhì)可分為被動型和主動型兩大類，被動型能量管理策略是在保證蓄電池和發(fā)動機各自工作于其最佳工作區(qū)域的條件下被動地滿足車輛功率需求的一種控制模式，這種控制模式以提高能量流動效率為主要目的。在目前的技術(shù)條件下，蓄電池的充放電效率都不高，特別是頻繁的充放電過程造成了很多不必要的能量的損失。根據(jù)現(xiàn)有的機械加工能力，大中城市汽車排放污染嚴重的問題和我國國情，并結(jié)合短途運輸車的發(fā)展需要，我認為應(yīng)該選擇串聯(lián)式結(jié)構(gòu)形式是較為可行的方案。所以在低速且走/停轉(zhuǎn)換次數(shù)多的短途運輸車上宜采取串聯(lián)式結(jié)構(gòu)。 （6）串聯(lián)式方案中的發(fā)動機能在最佳工作區(qū)域穩(wěn)定運行的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在低速，加速等運行工況，而在高，中速行駛時，由于其電傳動效率較低，抵消了發(fā)動機油耗低的優(yōu)點，因此，串聯(lián)式混合動力汽車更適合用于市區(qū)內(nèi)低速運行。 （4）采用串聯(lián)方案后，電動機功率比采用并聯(lián)式要大，更有利于較多的回饋制動能量。 （2）串聯(lián)式方案實現(xiàn)了車載能源的多樣化選擇，能滿足車輛特殊的使用要求，比如零排放行駛，再生制動能量回收等，這使它更適合于在排放要求極為嚴格的中心市區(qū)內(nèi)運行。各自的技術(shù)特點決定了并聯(lián)式混合動力汽車更適合于路況簡單的城市間公路及高速行駛的車輛；而混聯(lián)式結(jié)構(gòu)由于其系統(tǒng)過于復(fù)雜，部件性能要求高，造價也高，在研究，開發(fā)和應(yīng)用中都受到很大的限制；串聯(lián)式混合動力汽車特別適合于在市內(nèi)低速運行，頻繁的加速，減速，停車的復(fù)雜工況，在這種工況下串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)揮了其發(fā)動機工作條件穩(wěn)定，制動能量回收效果好，工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)勢。各自的技
黨政相關(guān)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1