【摘要】：目前,插電式混合動力汽車對于緩解能源危機及環(huán)境壓力有重要意義,有利于實現(xiàn)傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車向純電動汽車的過渡。插電式混合動力汽車節(jié)能減排的效果主要依靠其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢及能量管理策略。能量管理策略是混合動力汽車的核心技術(shù)之一,在過去十幾年間,能量管理策略得到廣泛而深入的研究,從規(guī)則策略到優(yōu)化策略,控制效果取得很大的進步。然而,在所有優(yōu)化策略中,即使是瞬時優(yōu)化策略:等效油耗最低策略(Equivalent Consumption Minimum Strategy,ECMS),在應(yīng)用于實車時,實時性仍顯不足,這也是優(yōu)化算法應(yīng)用于實車的最大障礙。為提高ECMS的計算效率,基于算法離散化的思想,提出一種結(jié)合實驗和數(shù)學(xué)方法的ECMS離散化方法。首先,根據(jù)ECMS的仿真結(jié)果,提取模式切換扭矩MAP,將驅(qū)動模式分為純電驅(qū)動模式和混合驅(qū)動模式,進而實現(xiàn)ECMS策略的模式控制與扭矩分配的解耦。然后,對于混合驅(qū)動模式,推導(dǎo)等效油耗的近似解析方程,獲取最優(yōu)扭矩的約束條件,從而實現(xiàn)將整個可行域的數(shù)值搜索計算,轉(zhuǎn)化為只需計算5個離散點的數(shù)值計算方法,提出離散化等效燃油消耗最低策略(Discrete Equivalent Consumption Minimum Strategy,D-ECMS)。仿真結(jié)果表明,與ECMS策略相比,D-ECMS的運算時間降低90%以上,油耗偏差2%以內(nèi),證明D-ECMS能夠極大的提高算法計算效率,且能保持與ECMS接近的燃油經(jīng)濟性。為充分利用電池電能,分析不同出行里程和電池SOC初值的最優(yōu)SOC下降軌跡,對于已知出行里程的情況,提出隨里程線性下降的SOC軌跡規(guī)劃,并根據(jù)SOC偏差在線調(diào)整等效因子,實現(xiàn)實際SOC對參考SOC的跟隨。對于未知出行里程,根據(jù)里程利用因子的理念,提出基于歷史出行里程分布概率最大的區(qū)間平均值作為SOC規(guī)劃的參考里程。為選取更合適的初始等效因子,采用割線法求出不同出行里程和SOC初值時的最優(yōu)等效因子,得到等效因子基準(zhǔn)值MAP。進一步分析等效因子基準(zhǔn)值對控制策略的影響,論證對等效因子基準(zhǔn)值進行在線更新的必要性,構(gòu)建基準(zhǔn)等效因子的更新方法,由此提出能適應(yīng)不同工況和出行特征的離散化自適應(yīng)等效燃油消耗最低策略(Discrete Adaptive Equivalent Consumption Minimum Strategy,DA-ECMS)。對DA-ECMS策略進行離線仿真和硬件在環(huán)實驗。仿真結(jié)果表明,與電量消耗-電量保持(Charge Depleting/Charge Sustaining,CD-CS)策略相比,DA-ECMS策略能更合理的分配扭矩,實現(xiàn)更低的油耗。硬件在環(huán)實驗證明DA-ECMS策略的實時性滿足嵌入式系統(tǒng)的需要。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.7
【圖文】：

技術(shù)路線

第二章 插電式混合動力汽車建模力汽車設(shè)計過程中，構(gòu)建合理而有效的汽車模型，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。本文的研究對象是動力汽車，其結(jié)構(gòu)布置示意圖如圖 2-1 所示。發(fā)動機的合器 1 進行耦合，然后通過自動變速器、差速器和半軸傳通過離合器 1 與電機軸連接，電機輸出軸通過離合器 2合器 1 斷開、離合器 2 接合，整車工作在純電動模式；離工作在并聯(lián)驅(qū)動模式，發(fā)動機可以單獨驅(qū)動車輛，也可可以帶動電機為電池充電；離合器 1 接合、離合器 2 斷充電模式。整車動力系統(tǒng)參數(shù)如表 2-1 所示。

0200040006000010020002e圖 2-2 發(fā)動機燃油消耗 MAP機模型CMS 策略需要獲取電池電能的等效油耗，因此需要計算電率，與發(fā)動機的模型類似，這里只關(guān)心電機的輸入輸出關(guān)器看作一個整體，采用實驗的方法，獲取電機不同轉(zhuǎn)速和了簡化模型，認為電機驅(qū)動和發(fā)電的效率 MAP 對稱，建，電機效率可以通過電機輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速插值得到，電機示。

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本文編號：2743349