混合动力轿车控制策略的仿真(2)

#蓄电池的!"#>定值*变量&3+4054+53+’$发动机的冷却系统温度>定值*变量&"34,+,J,+’

%当车辆行驶过程中换挡时$*2+发动机转速的控制方法

!"发动机关,-./发动机转速6%K!"*发动机开J/8车辆当前速度6%J/8下一时间步道路循环的速度1%+J/8*离合器脱开+,-./发动机转速6车辆起步转速.0+.发动机转速6请求转速$$%’怠速工况的模型

下面以怠速工况为例"介绍控制策略模块的建模方法$其控制规则如下&

*L+启动后怠速"当!"#"9%:"发动机在;%%<*)!/

,A(,

!"!加速工况的模型

下面以加速工况为例"介绍控制策略的建模方

法#其控制规则如下&

*(+!"#"9’:"各种状况下发动机转速!;’’

<=)!/"电机都辅助驱动"辅助驱动扭矩大小与加速

踏板的加速度成比例’

*2+当2’:"!"#"9’:"只有全油门加速"电机才辅助驱动$

现定义蓄电池系统的!"#"9’:和!"#>9’:两种工况"!"#>2’:的情况由校正子系统处理$其主要内容为

计算机应用

!即%$&"’()*+"怠速#当!"#!!#,$发动机转速为-

-##’./01$给蓄电池充电%

!""减速停车工况时$当满足条件2冷却系统温

度正常!设!3#""和!"#!!#,$在车速小于4#5-!

6/*7!即3548!/*+"时$如加速踏板松开$停车挂空挡

!或踩下制动踏板"则发动机&电机自动停止运转#如不满足以上条件$则按发动机怠速运行%

以上控制规则与91+0:7;相同$因此只修改以下控制变量值即可%

发动机起步转速设置成其最高转速的-*<’

=>?@(A1>7?+B)C/(D!E>?/(B?+B)".<F

发动机怠速’=>?@(A1>7?+B)C%$G"#发动机的冷却系统温度’E>?;+;(;C3#F

再生制动的最小速度’>+?H@H>;’0>?)H>H@?+B)C

3&48!#

蓄电池!"#最小值’>+?@I?+I>C#&"#蓄电池!"#最大值’>+?70?+I>C-%

!

仿真与分析

!"#

仿真结果

选择美国环境保护署JKL制订的城市道路循环

MNNO!M’P(1NQ1(/I/H;H’N’0=01:O>7H)A@H"作为道路循环$设置蓄电池系统!"#的初始值为#G8$对

混合动力轿车进行仿真%仿真结果百公里油耗为

3G$R$!"#值!变量’H++?+I>?70+;"由#G8充电至#G84"$

其变化过程见图$%电机系统的实际扭矩值$%&’(!变量’/>?;’S?IA;?("的变化过程见图!$当$%&’(T#时表明电机系统处于辅助驱动状态$$%&’(!#时$表明电机系统处于再生发电状态

%

图

$

蓄电池系统的工作过程!

!"#值"

图!电机系统的工作过程!扭矩值"

*4"*

汽车科技第!期"##$年%月

!"$改进方案

从上面结果可以看出$百公里油耗偏高的原因

是汽车在行驶过程中耗费了多余的燃料用于对蓄电池系统进行充电%下面将修改加速工况的控制策略$使电机加大对混合动力轿车的辅助驱动力度$具体方案是将公式!8"和公式!3"同时修改为

!$%&’()&-$%&’*+

式中$&-为系数%

通过实验$当&-调整为#G<时$百公里油耗下降到最低<G8R$但是蓄电池系统的!"#值由#G8放电至

#G!-左右%蓄电池系统释放能量使发动机的油耗降低$导致百公里油耗下降%其仿真结果见图<和图8%为使汽车在市区和市区外公路两种路况下发动机的油耗都较低$&-应该分别取不同的值%

图<

蓄电池系统的工作过程!!"#值"

图8

电机系统的工作过程!扭矩值"

%结论

混合动力轿车控制策略的仿真目的不仅是要求

得到仿真结果$更重要的是要通过仿真来确定最优的设计方案$通过比较多种方案来达到优化设计的目的%在控制策略的优化方面$其优化目标要同时考虑汽车的能耗和排放等多种因素$因此建模和优化

在控制策略的仿真中具有同样重要的位置%参考文献2

(-)张翔$赵韩$钱立军$等#电动汽车仿真软件LNU9OVW

(X)#汽车研究与开发$"##4$!$"-$Y-<#

(")陈清泉$孙逢春$祝嘉光#现代电动汽车技术(Z)#北京’

北京理工大学出版社$"##"#

(4)张翔$赵韩$钱立军$等G电动汽车仿真软件LNU9OVW的应

用(X)#交通科技与经济$"##$$!4"G

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