混合动力汽车控制策略.pptx

混合动力电动汽车的运行和控制策略摘要：目前混合动力电动汽车正在被认为替代传统的汽车，目的是提高效率和降低排放。

对于这些汽车主要关心的是如何有效地运行电机和内燃机。

实现最好的效率和消耗最少燃料的策略将在本论文中陈述。

为了表明混合动力电动汽车的先进运行策略的潜力，模糊逻辑控制器已经在美国可再生能源实验室的模拟高级车辆仿真器中开发和实施了（版本2.0.2）。

也收集了底盘测功机测试的实验结果，用来验证高级车辆仿真器的效率。

模糊逻辑控制器利用并联式混合动力电动汽车的电动机驱动内燃机（66Kw 大众直喷式涡轮增压柴油发动机）在效率最高点附近或者燃油经济性最好点附近工作。

从测功机和高级车辆仿真器得到的初始结果显示带有模糊逻辑控制器的汽车能实现城市工况50mpg，然而与传统汽车的43mpg相比可以保持电池组充电68的状态。

引言并联式混合动力电动汽车通常有一个包括内燃机和电动机的动力装置[1]。

这两个组件直接连接到传动系统。

这就意味着每一个单元都有向汽车提供动力的能力。

混合动力电动汽车被认为是解决平庸的燃油经济性和差的排放环境的方式[6,9]。

没有一个良好的控制策略，初始实验已经证明混合动力电动汽车能够在有限的一段时间—耗完电池组的电量—完成任务[3]。

当实现适当维持充电控制策略时，混合动力电动汽车能够在城市工况中完成高效的燃油经济性同时保持给电池组充电的状态。

本文将探讨两个允许性能优化的操作控制策略。

被称为效率模式的第一种技术将驱动内燃机在效率最高点或者附近运行[3,12]。

被称为燃油经济模式的第二种技术驱动内燃机在整个运转周期时间内处于最低燃油消耗点处运行。

控制策略在这项研究中，假设该汽车中内燃机占主导地位，意味着内燃机比的额定功率比电动机的大。

这就要求注意发动机上的大部分初始控制运动。

在以后的研究中，将核实电动机的优化。

在一个正常的驱动周期中内燃机将在效率图上的每个点处运行。

这些操作点处的优势将会通过一定量的扭矩和发动机转速以及后来一定量的动力在最佳效率处消失。

混合动力汽车能量管理控制策略摘要混合动力汽车是一种通过利用内燃机和电动机的相互配合来提高燃油经济性和减少排放的先进技术。

能量管理控制策略是混合动力汽车中关键的技术之一，其主要作用是合理分配和利用汽车系统中的能量，以实现最佳的能效和驾驶性能。

本文将详细探讨混合动力汽车能量管理控制策略的原理、方法和挑战，并介绍当前研究的热点和未来发展方向。

一、能量管理控制策略的基本原理能量管理控制策略是指在混合动力汽车中对内燃机和电动机之间的能量流进行控制和优化调度的方法。

其基本原理是通过实时监测车辆的动力需求和能量状态，合理地选择使用内燃机、电动机或两者的组合模式，以最大程度地提高能源利用率和驾驶性能。

能量管理控制策略的核心是能量管理算法。

常用的能量管理算法包括规则型算法、优化算法和神经网络算法。

规则型算法是一种基于规则和经验的控制策略，通常根据驾驶条件和车辆状态来选择内燃机和电动机的工作模式。

优化算法是一种通过数学模型和计算方法来寻找最优解的策略，常用的优化算法有动态规划、遗传算法和模型预测控制算法。

神经网络算法则是通过模拟人脑的神经网络结构来实现能量管理的策略。

二、常用的能量管理控制策略1. 静态规则型策略静态规则型策略是一种基于预设规则的能量管理控制策略。

它根据车辆驾驶模式和能量状态进行判断，确定内燃机和电动机的工作模式。

常见的静态规则包括纯电动模式、混合模式和纯内燃机模式。

纯电动模式下，车辆只使用电动机提供动力；混合模式下，车辆通过内燃机和电动机的组合来提供动力；纯内燃机模式下，车辆只使用内燃机提供动力。

静态规则型策略的优点是简单易懂、易实现，并且适用于驾驶条件相对固定的情况。

缺点是不能适应复杂的驾驶环境和动力需求变化，无法实现最优的能效和驾驶性能。

2. 动态规则型策略动态规则型策略是一种根据实时驾驶需求和能量状态进行判断的能量管理控制策略。

它通过车辆动力需求的实时变化来调整内燃机和电动机的工作模式。

常见的动态规则包括启停控制策略、能量回收策略和能量分配策略。

混动控制策略
混合动力车辆是在内燃机和电机之间配备一定容量的蓄电池，在保持传统动力的同时增加能效，实现节能环保的车型。

混动控制策略研究是混动技术的重要部分，它是保证混动车辆正常运行、提高能量利用率和寿命、优化车辆性能实现低排放低油耗的关键。

混动控制策略中，电机和发动机的协调控制是一个重要的问题。

基于能量管理、尾气排放控制、动力性、舒适性等多个方面的考虑，一般采用多种混合控制策略，包括全驱动、串联和并联控制策略。

其中，全驱动策略主要以电机驱动车辆，内燃机起到辅助作用，同时采用暴力充电制策略保持蓄电池电量足够。

串联控制策略则是将内燃机与电机串联起来，通过变速器测量发动机转速，配合高级控制算法使发动机始终工作在最佳工作状态，以实现最大的节能效益。

而并联控制策略则是将两种动力的输出段进行并联，既能保持高的动力性能也能有效地减少能耗。

总之，混合动力车辆的控制策略需要综合考虑多个因素和目标，以此实现节能、环保、高效和安全等方面的要求。

未来，随着混合动力车辆技术的不断发展，仍有很大的提升空间和研究方向。

例如，采用智
能控制技术、以物联网云技术为基础的混动车辆远程控制、自适应能量管理技术等均是未来混合动力车辆控制策略研究的重点方向。

混合动力汽车的能量控制策略能量管理策略的控制目标是根据驾驶人的操作，如对加速踏板、制动踏板等的操作，判断驾驶人的意图，在满足车辆动力性能的前提下，最优地分配电机、发动机、动力电池等部件的功率输出，实现能量的最优分配，提高车辆的燃油经济性和排放性能。

由于混合动力汽车中的动力电池不需要外部充电，能量管理策略还应考虑动力电池的荷电状态（SOC）平衡，以延长其使用寿命，降低车辆维护成本。

混合动力汽车的能量管理系统十分复杂，并且因系统组成不同而存在很大差别。

下面简单介绍3种混合动力汽车的能量管理策略。

1、串联式混合动力汽车能量管理控制策略由于串联混合动力汽车的发动机与汽车行驶工况没有直接联系，因此能量管理控制策略的主要目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作。

为优化能量分配整体效率，还应考虑传动系统的动力电池、发动机、电动机和发电机等部件。

串联式混合动力汽车有3种基本的能量管理策略。

（1）恒温器策略当动力电池SOC低于设定的低门限值时，起动发动机，在最低油耗或排放点按恒功率模式输出，一部分功率用于满足车轮驱动功率要求，另一部分功率给动力电池充电。

而当动力电池SOC上升到所设定的高门限值时，发动机关闭，由电机驱动车辆。

其优点是发动机效率高、排放低，缺点是动力电池充放电频繁。

加上发动机开关时的动态损耗，使系统总体损失功率变大，能量转换效率较低。

（2）功率跟踪式策略由发动机全程跟踪车辆功率需求，只在动力电池SOC大于设定上限，且仅由动力电池提供的功率能满足车辆需求时，发动机才停机或怠速运行。

由于动力电池容量小，其充放电次数减少，使系统内部损失减少。

但是发动机必须在从低到高的较大负荷区内运行，这使发动机的效率和排放不如恒温器策略。

（3）基本规则型策略该策略综合了恒温器策略与功率跟踪式策略的优点，根据发动机负荷特性图设定高效率工作区，根据动力电池的充放电特性设定动力电池高效率的SOC范围。

同时设定一组控制规则，根据需求功率和SOC进行控制，以充分利用发动机和动力电池的高效率区，使两者达到整体效率最高。

4.1控制系统的各状况分析1．一键启动，车门解锁；2．进人；由车门传感器检测：车门开启 →进人动作→车门关闭→车门锁死3．设置路径；由语音提示，根据情况分析最优路径，最短距离，最短时间；4．开始旅行（1）判断蓄电池能否正常行驶当SOC （剩余电量）≥0.4 将由蓄电池启动；当SOC （剩余电量）≤0.4全程发动机驱动；（2）平地行驶①首先蓄电池驱动，然后由车速传感器和扭矩传感器检测分析是否满足下列任意条件Tre (汽车需求转矩 )V （行驶速度）满足则启动点火装置→发动机启动；②此时由发动机驱动，后由车速传感器和扭矩传感器检测分析是否 满足下列所有条件Tm 满足则关闭发动机，由蓄电池驱动；③制动由加速度传感器和节气门位置传感器（3） 爬坡①用坡度传感器检测坡度，同时满足下列时α≤10%Tre≤Tmα（坡度）由蓄电池驱动②用坡度传感器检测坡度，满足下列任一项时Tre≥Tm发动机启动；③爬坡制动时车速传感器和加速度传感器检测车轮的旋转方向当旋转方向与实际方向相反紧急制动同时启动电动机发电机；（4）泥泞及高低不平路段根据转矩传感器检测数据，启动发动机；（5）大风及恶劣天气行驶时根据转矩传感器检测数据，启动发动机；5.到达目的地旅行结束电动机缓慢驱动汽车制动，解锁车门；4.2控制系统的各个流程图1.由SOC电量判断启动方式2.由需求转矩和速度判断工作模式（1）.若由发动机驱动（2）若由蓄电池驱动4.0>soc3制动工况1）若由蓄电池驱动时发生制动时由加速度传感器和节气门位置传感器2）若由发动机驱动时发生制动时由加速度传感器和节气门位置传感器4.0>soc h km V /40<4.0>soc hkm V /40<4.3电子控制装置ECU的选择1.控制器CPU的选择1)DSPDSP(Digital Signal Processing)技术，也称为数字信号处理技术，是将一种具有特殊结构的微处理器应用于各种信号处理上，并通过各种信号处理算法，满足系统的控制要求的技术。