混合动力汽车传动系统及控制策略的优化



混合动力汽车传动系统及控制策略的优化

发动机运行特性依赖转速和扭矩，为使发动机在不同车辆行驶工况下始终工作在最优区域，制订了发动机高效区域的转速和扭矩运行范围。增加以下两个约束条件以进一步优化发动机运行：①保证不同行驶工况下发动机燃油消耗量最小化；②实现发动机整体运行效率最大化。研究了电池处于充电和放电模式下发动机约束条件，其中发动机整体性能约束为瞬态优化。约束条件不依赖行驶工况，有较高的通用性和真实性。

（1）制订串联混合动力控制结构图。整车控制器输入实际车速和目标车速差值。根据发动机和电机的转速、扭矩值计算得到发动机燃料流量值，以及发动机/电机能量转化比，从而使得发动机和电机工作在最优状态。

（2）改进动力系统。选择合适混合动力汽车的发动机、电机及电池的工作区域，实现整体效率的最大化，降低能量消耗。确定发动机和电机工作的最大、最小功率点，使发动机最小功率值等于电机最大功率值，车辆停车状态应实现电池充电。

（3）改进变速器。采用5挡变速器，根据转速变化量选择合适挡位，实现发动机最佳运行，整车效率最高。

（4）给出发动机运行Map图，标定出最佳运行区域。给出充放电模式下发动机工作效率随发动机/电机能量转化比的变化曲线。仿真结果表明，所提出的控制策略和改进的动力系统有很好的应用效果。

Ali Salah, M. 2013 IEEE International Conference on Ecological Vehicles and Renewable Energies (EVER), Monte Carlo- March 27- 30 2013.

编译：谢秀磊