淺談混合動(dòng)力汽車控制策略-在線瀏覽
2024-07-29 03:58本頁面
【正文】 聯(lián)式混合動(dòng)力的能量流動(dòng)特點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型,按照時(shí)間順序把整個(gè)循環(huán)工況下的功率與效率以一定的時(shí)間間隔(通常為1s)分成若干個(gè)時(shí)間片段，然后從最后一段狀態(tài)開始逆向遞推到初始段狀態(tài)為止,最后求出整個(gè)循環(huán)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)輸出功率序列。該策略也屬于主動(dòng)型能量控制，是基于車加減速頻繁，路線固定,啟動(dòng)、停車時(shí)間己知的特點(diǎn),在能量管理的基本控制策略(開關(guān)型或功率跟隨型策略)基礎(chǔ)上增加兩個(gè)控制子策略:最佳加速子控制策略和最佳減速制動(dòng)控制子策略。最佳減速制動(dòng)控制子策略僅根據(jù)車輛停車信息確定停車前的速度,以使再生制動(dòng)能量回收增加。這種控制策略是在基本控制策略(開關(guān)型或功率跟隨型策略)的基礎(chǔ)上添加一個(gè)車輛負(fù)荷預(yù)測器。 該策略最大的特征是提供了一種根據(jù)在線所預(yù)測的驅(qū)動(dòng)功率參與系統(tǒng)能量管理，達(dá)到油耗最低、排放最低的目的,可操作性強(qiáng)。并聯(lián)混合動(dòng)力汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過不同的離合器來驅(qū)動(dòng)車輪,既可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),也可以采用電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng),或者兩者混合驅(qū)動(dòng)等3種驅(qū)動(dòng)模式。圖5為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車純電動(dòng)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖。在車輛低速運(yùn)行時(shí)，可以避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在低效率和高排放的工作范圍，高效并且動(dòng)態(tài)特性好的電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車低速運(yùn)行。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車純發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)模式時(shí)能量流動(dòng)圖如圖6所示。能量流動(dòng)圖如圖7所示。能量流動(dòng)圖如圖8所示。能量流動(dòng)圖如圖9所示。早期的控制策略，由于技術(shù)的限制大多是基于速度的控制,但由于控制參數(shù)單一，動(dòng)態(tài)特性差，沒有充分利用混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)勢，通常整車的燃油經(jīng)濟(jì)性不是最優(yōu)，而且沒有考慮排放等缺點(diǎn)，目前已不采用。目前已經(jīng)提出的控制策略主要可以分為4類:基于規(guī)則的邏輯門限控制策略。智能控制策略。這類控制策略的主要思想是:根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的靜態(tài)效率曲線圖,通過控制選定的幾個(gè)變量,如車功率需求、加速信號、電池等等,并根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則,判斷并選擇混合動(dòng)力系統(tǒng)的工模式,使車輛運(yùn)行在高效區(qū),提高汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。另外,當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定門限值時(shí)就要進(jìn)行充電,沒有考慮電池充放電能量的損失。為了克服這些缺點(diǎn),人們又提出了一種新的控制策略——瞬時(shí)優(yōu)化控制策略,也叫實(shí)時(shí)控制策略。雖然這兩種方法的出發(fā)點(diǎn)不同,但其原理是一樣的。瞬時(shí)優(yōu)化控制策略可以綜合考慮燃油消耗和排放,它通過一組權(quán)值來描述各自的重要性,用戶可以根據(jù)自己的要求來設(shè)定這組權(quán)值,從而在燃油消耗和排放之間獲得折中。注重燃油消耗,但排放法規(guī)比較寬松的地區(qū),則可以適當(dāng)提高燃油消耗的權(quán)值比重。此外,在計(jì)算過程中,需要對未來的行駛工況中由制動(dòng)產(chǎn)生的回收能量進(jìn)行預(yù)估,這就需要建立一個(gè)比較精確的預(yù)測模型,這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)起來也比較困難,它需要兩個(gè)前提:一是對典型工況的統(tǒng)計(jì)分析,二是實(shí)時(shí)判斷行車工況。由于混合動(dòng)力汽車的能量消耗模型正是這么一個(gè)系統(tǒng),因此它非常適合于智能控制。瞬時(shí)優(yōu)化控制策略在每一步長內(nèi)可能是最優(yōu)的,但無法保證
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