混合动力车辆控制策略研究现状

混合动力车辆是从传统车辆过渡到纯电动车辆的一种成熟的产品,发展前景巨大。简要介绍了串联式、并联式和混联式3种混合动力车辆的典型传动结构,并对上述3种不同传动结构的控制策略进行了论述,指出了各控制策略的优缺点。在对现有混合动力车辆控制策略进行归纳和分析的基础上,着重阐述了再生制动优化、模糊逻辑优化、动力系统参数优化和动态协调等优化策略研究现状,并指出了未来混合动力车辆控制策略研究的发展方向。     

基于多目标遗传算法的混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车是一个高度复杂的非线性系统,并且影响其控制策略的参数较多,要对这样的系统进行优化,常规的优化算法显得无能为力,模型的精确程度也直接影响了选取参数的可靠性.应用汽车动力性、排放性高级模拟分析软件AVL CRUISE,联合Matlab/Simulink软件,建立合动力电动城市客车整车动态性能仿真分析模型,以百公里油耗和排放指标为优化目标,运用多目标遗传优化算法,针对欧洲、日本及中国的城市公交循环工况对混合动力系统工作模式的选择和能量流的分配进行全局优化,减少了运算时间,获得一组可靠的可行解,精确地确定出控制逻辑参数.该解集在很大程度上同时提高了原车的燃料经济性和排放性能,并且为混合电动车的设计和控制提供了一个适宜的选择范围,设计者可以按不同的要求进行不同的方案选择.     

串联式混合动力车辆驱动系统参数设计与优化

对混合动力车辆驱动系统参数设计的原则和方法进行了研究,分析了电机恒功率特性对传动系统参数的影响,建立了动力元件功率、恒功率速比范围和变速装置挡位数目与车辆动力性能的关系方程,设计了电机降功率使用方法,扩大了电机恒功率转速范围。经对比验证,参数匹配方法可以获得最为合理的电机功率需求与变速装置挡位数目。     

混联式混合动力客车全局优化控制策略研究

为提高一款新型混联式混合动力客车的整车燃油经济性,制定了能量管理控制策略,以电池功率为控制变量,电池荷电状态（soc）为状态变量,为合理均衡使用电池功率,把每阶段时间内使用的电池功率等效为相应的燃油消耗量,并把每阶段电池的等效燃油消耗量和发动机燃油消耗量的总和作为目标函数,采用离散动态规划算法进行优化,基于MATLAB／Simulink仿真平台建立整车数值模型,在典型城市循环工况下对所建立的基于动态规划的功率均衡全局优化控制策略进行仿真验证。结果表明：其燃油经济性与采用瞬时优化控制策略相比提高了6％左右,与原型传统客车相比提高了35％。     

混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势

对混合动力汽车的结构型式进行分类,HEV的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种,对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点,使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性,并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善,需要进一步优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。     

混合动力汽车动力传动系统控制策略优化研究

模糊控制策略应用在混合动力汽车上有鲁棒性和非线性能力强、实时性好的优势,但是控制策略的制定主要根据专家经验,具有一定主观性,一般情况下无法获得全局最优。将遗传算法应用于求解混合动力汽车控制策略参数优化问题。以某并联式混合动力汽车为原型,设计模糊控制策略,并采用遗传算法以最小化油耗和排放为目标对控制策略进行优化。仿真结果表明,应用遗传算法经过离线参数优化可以找到一组全局最优的参数,使得油耗和排放都有明显降低。     

串联式混合动力推土机控制策略的优化

根据推土机的结构和工况提出了串联式混合动力系统的设计方案,通过仿真平台对串联式混合动力推土机动力系统的能量管理策略和不同工作模式间相互切换的条件进行了研究及分析,应用模糊逻辑技术,构建模糊推理器,对控制策略进行了模糊优化,使系统的工况稳定性和效率得到了提高.计算结果表明:控制策略优化后,混合动力推土机的发动机工况点在高效区的比例增加了16.38%,燃油经济性提高了6.2%左右,效果显著.     

混合动力电动汽车动力总成系统控制方法研究

在建立混合动力电动汽车（HEV）动力驱动模型的基础上，运用Matlab／Simulink软件，建立汽车闭环控制系统仿真模型并进行动态计算机仿真。通过对设定不同车速及控制器参数，汽车实际车速响应情况以及响应与系统输入力矩之间关系的分析，发现现有HEV控制策略难以在实现环保与节能目标的同时，保证汽车动态性能的问题，提出面向动态过程的HEV多能源动力总成系统控制方法，并论述了其原理及实现方法。     

ISG单轴并联型混合动力轿车驾驶性能试验与分析

分析了影响混合动力汽车驾驶性能的主要因素,结合ISG单轴并联型混合动力轿车,进行了相关实车道路试验,以冲击度为指标,分别考察了车辆起步、加速、换挡、制动以及模式切换过程中的驾驶性能,并提出了相关改进措施。     

基于PMP的HEV全局最优能量管理策略研究

动态规划常用于求取已知工况的全局最优解,但该方法计算量大、求解时间长。为了解决这个问题,把发电机组和电池组模型适当化简,在保持电池组电量平衡的条件下,以电池组荷电状态为状态变量,以电池组输出功率为控制量,采用庞特里亚金极小值原理算法求解了混合动力汽车的能量管理问题,得到了全局最优解,并给出了详细的求解过程。与动态规划相比,该方法求解需要的时间很短。     

基于工况识别的混合动力汽车动态能量管理策略

针对固定循环工况下所制定的混合动力汽车能量管理策略存在一定局限性问题,从ADVISOR软件中选取覆盖车辆实际行驶工况的20个典型循环工况,以整车综合燃油消耗和动力电池寿命为综合优化目标,利用粒子群算法对各工况下能量管理策略中所涉及的关键参数进行了优化,并将得到的优化结果建立数据库,提出了基于行驶工况识别的混合动力汽车动态能量管理策略。最后,通过选择某个随机工况对所制定的能量管理策略进行仿真。结果表明：所制定的动态能量管理策略与未采用工况识别的能量管理策略相比,车辆综合燃油消耗下降10.70%,动力电池温升和平均有效工作电流分别下降2.46℃和1.63A。     

新型并联式混合动力汽车模式切换协调控制

针对一种基于行星齿轮机构的新型并联式混合动力汽车,以实现整车系统效率最优为目标,对混合动力系统工作模式区域进行划分,制定出整车能量分配策略。研究了各工作模式切换之间的扭矩协调控制算法,并进行了驱动工况仿真分析。结果表明,综合了系统效率最优的能量分配策略与协调控制算法既能优化动力系统效率,又能够有效提高混合动力汽车模式切换过程中动力传递的平稳性。     

混合动力汽车优化算法综述

简要介绍了典型优化算法的原理及特点,对混合动力汽车优化设计的研究现状进行了总结归纳,得出通过采用合理的优化算法对混合动力汽车进行优化可有效改善整车性能,指出混合优化算法以及多目标优化是混合动力汽车优化设计今后的发展方向。     

车辆传动试验台试验研究:不同的加载规律对HEV动态特性的影响

为了在提高HEV动态特性的同时,有效限制系统所需动力输出,保证HEV控制策略节能目标的实现,提出面向动态过程的HEV多能源动力系统控制方法(DPCM方法)。建立以DPCM方法为控制理论基础的实验系统,通过试验对该控制方法的控制效果进行验证。在车辆传动试验台上进行了加减载试验,验证了HEV系统不同的加载规律对HEV动态特性的影响,试验证明,DPCM方法既能保证HEV动态特性良好,又能有效控制HEV动力源输出,使HEV节能目标得以真正实现。     

基于免疫算法的四驱插电式混合动力汽车控制策略多目标优化

为改善四驱插电式混合动力汽车的燃油经济性和排放性能,构建了基于规则的能量管理控制策略,并建立了整车仿真模型;将多种群协同进化的思想引入免疫算法,提出多种群免疫算法,并运用该算法对四驱插电式混合动力汽车的控制策略进行了多目标优化;在dSPACE实时仿真系统上对优化前后的控制策略进行了硬件在环仿真实验。结果表明：优化后的控制策略控制效果良好,且发动机的燃油消耗降低了12.71%,HC、CO以及NOx的排放分别下降了15.74%、15.92%和12.69%。     

基于Willans Line的双轴驱动混合动力越野车实时能量管理

为了实现混合动力越野车的实时能量管理,建立了其动力系统的动力学模型,提出利用发动机和电机的Willans Line 模型,建立基于WL-ECMS能量管理控制方法的发动机和电机最优输出功率模型。硬件在环试验结果表明,基于WL-ECMS的控制方法可以实现混合动力越野车基本的能量管理,车速跟随误差在合理的范围内,与基于ECMS的能量管理控制方法相比,其百公里油耗仅提高3.03%,与基于规则的能量管理控制方法相比,其百公里油耗低12.07%,且每一个时间步长程序的相对运行时间由基于ECMS方法的100下降到1.65,与基于规则方法的1.07相当,实现了混合动力越野车实时能量管理。     

基于最佳制动效果的并联式混合动力汽车再生制动控制策略

在遵循制动力分配原则的基础上,提出了基于最佳制动效果和模糊控制的再生制动控制策略,使机械制动和再生制动可以很好地协同工作,实现前后轮制动力合理分配。设计了以制动强度和蓄电池荷电状态为输入变量,以期望再生制动力为输出变量的模糊控制器。利用仿真软件ADVISOR,对所设计的控制策略进行了部件性能、制动能量回收、制动感觉三方面仿真分析。同时,为验证ADVISOR仿真结果的有效性,搭建了硬件在环仿真实验平台。结果表明,所设计的控制策略在保证汽车制动稳定性的前提下,能够使驾驶员获得满意的制动感觉,同时有效提高了汽车能量利用率,最终达到了最佳制动效果。