本文關(guān)鍵詞：基于效率優(yōu)化的混合動力系統(tǒng)自適應(yīng)能量管理控制策略研究

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【摘要】：本文針對單軸并聯(lián)ISG電機的混合動力系統(tǒng),運用動力學分析混合動力系統(tǒng)在各個驅(qū)動工作模式下系統(tǒng)的效率,以燃油經(jīng)濟性為目標,得到系統(tǒng)的基本工作區(qū)域模式切換規(guī)則;并考慮到汽車行駛工況對能量管理控制策略的影響,采用LVQ工況識別車輛行駛工況,根據(jù)識別結(jié)果調(diào)整控制策略的參數(shù),使得汽車在不同工況下也能夠提升整車的燃油經(jīng)濟性。與此同時,研究了混合動力系統(tǒng)工作模式切換過程的轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)問題;采用電機轉(zhuǎn)矩補償方法,在滿足駕駛員基本的動力性需求的條件下,降低動力源輸出到變速器輸入端的轉(zhuǎn)矩波動,提高駕駛性。以提高整車燃油經(jīng)濟性和駕駛性為研究目標,主要的研究工作如下:(1)針對所選的混合動力系統(tǒng)部件,分析單軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)發(fā)動機單獨驅(qū)動、電機單獨驅(qū)動、行車充電、聯(lián)合驅(qū)動工作模式下的傳動系統(tǒng)總效率,根據(jù)總效率公式與各個變量的取值范圍得到在加速度-速度平面的ISG混合動力汽車工作模式切換規(guī)律,為后續(xù)工況自適應(yīng)控制策略奠定了基礎(chǔ)。(2)建立驅(qū)動工作模式下ISG混合動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制算法,設(shè)計驅(qū)動模式切換過程扭矩協(xié)調(diào)控制方法,包括扭矩管理策略、動力源控制方法、離合器接合模糊控制,并重點分析典型模式切換過程的扭矩協(xié)調(diào)控制方法,整理控制算法的流程圖。(3)將前述得到的ISG電機的工作模式切換規(guī)律轉(zhuǎn)化到系統(tǒng)的需求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速平面,建立隸屬度函數(shù)參數(shù)可變的模糊控制器,調(diào)整工作區(qū)域邊界曲線。并以燃油經(jīng)濟性為目標,利用粒子群算法優(yōu)化模糊控制器隸屬度函數(shù)參數(shù),得到六種工況的最優(yōu)控制參數(shù)。(4)通過分析發(fā)動機的動態(tài)特性,建立發(fā)動機節(jié)氣門開度計算模型以及扭矩動態(tài)輸出模型;并通過分析ISG電機的動態(tài)特性,建立ISG電機扭矩動態(tài)輸出模型;最后建立了電池模型和AMT變速器的狀態(tài)切換邏輯,并建立了整車仿真模型。(5)在定工況和全工況條件下,通過對比轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制前后的仿真結(jié)果,驗證了所提出的控制策略的正確性和可行性。結(jié)果表明:轉(zhuǎn)矩動態(tài)協(xié)調(diào)控制方法可及時平穩(wěn)地實現(xiàn)電機啟動發(fā)動機,能夠有效降低模式切換過程的扭矩波動,減小沖擊度同時滿足隨駕駛員需求扭矩。以此同時選定包含城市、郊區(qū)、高速公路行駛工況的隨機組合工況為測試工況,進行自適應(yīng)控制策略仿真分析,結(jié)果表明本文的能量管理控制策略相比于傳統(tǒng)的基于規(guī)則的控制策略燃油經(jīng)濟性提升了7.8%。
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.7

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本文編號：1168695