基于NVH的增程式电动汽车最优能量管理控制策略

设计一款增程式电动汽车能量管理控制器，可实现CO 2排放量最小化，同时实现最优的NVH特性，降低増程器运行对驾驶员及乘员带来的不舒适影响。

首先制定一种整车的能量管理控制策略，保证CO 2排放量最小化。通过对全局优化算法仿真结果分析，动力电池恒放电速率的控制策略是实现CO 2排放最小化的最佳方法，但这需要真正了解发动机的排放曲线。为此，提出一种电动模式和充电模式相结合的控制策略，以实现与参考控制策略结果相近的效果。所提出的控制策略分为EV模式和Series模式。模式切换依赖于车辆功率需求、车速、车辆加速度和电池SOC。当SOC在设定范围内时，车辆在EV模式下运行，但当车速大于50km/h或需求功率大于20kW或加速度大于0.05m/s 2时，切换至Series模式。当SOC低于预定值时，进入Series模式。这种算法对发动机平均效率不会产生较大影响，因此该方法可实现与参考控制策略等效的最优CO 2排放水平。如果再考虑动力电池再充电过程造成的CO 2排放，则整体CO 2水平会有所增高，但不会超过传统车辆水平。

在此基础上，将NVH特性作为新的限制条件，以进一步优化増程器排放噪声，使其低于车辆滚动噪声。提前检测増程器发动机的工作点，通过约束条件限制影响发动机排放噪声的参数，使排放噪声低于车辆滚动噪声。由于加入NVH约束条件对控制策略产生影响，因此通过NVH约束的灵敏度分析可进一步降低轮胎产生的滚动噪声。由于约束条件不会对増程式电动汽车模式切换判定条件和参数产生影响，所以不影响模式切换。

仿真结果表明，所建立的控制策略能够实现最小的CO 2排放水平，且NVH约束条件能够很大程度上改善増程器NVH特性，尤其在城市工况，而NVH约束条件不会对发动机的CO 2排放产生显著影响。

刊名：Journal of Automobile Engineering（英）

刊期：2013年第227卷

作者：Federico Millo

编译：谢秀磊