并联混合动力汽车参数优化及仿真

混合动力客车并行式再生制动策略优化及仿真朱浩;谢煜冰;何建辉【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(044)001【摘要】针对国内某大型客车公司的ISG(起动/发电一体机)单轴并联双离合器混合动力客车的并行式再生制动系统,以充电系统(电机和电池)的充电效率为最优化目标设计一套再生制动控制策略,调整原车的摩擦制动配比并利用自适应模糊PID算法优化再生制动力参与后的前后轮制动力配比,使之接近理想曲线Ⅰ以获取最大的地面附着利用率.通过Simulink和Cruise的联合仿真模型对策略进行模型仿真,并使用DSPACE公司的Autobox系统与客车搭建成RCP快速原型在环仿真平台.研究结果表明:优化的再生制动策略在该混合动力客车上的使用优化了客车的制动效果,并取得了30％左右的制动能回收率.%For the parallel regenerative braking system of a domestic large-sized bus company's single axis paralleled hybrid electric buses with ISG (Integrated starter generator) motor and two clutch, aiming at making the efficiency of the charging system (motor and battery) optimization, a set of regenerative braking control strategy was controlled. For approaching ideal "I" curve to receive the best ground sticking rate, the friction brake ratio of original car was adjusted and the dynamic ratio was optimized between the front and back wheels with the adaptive fuzzy PID algorithm. Strategy model simulation was carried out with the joint simulation model built by Simulink and Cruise. And the in-the-loop simulation was performed with the RCP rapid prototype in-the-loop simulation platform that was constituted by DSP ACE company's Autobox system and the HEV bus. The results show that the optimal regenerative braking control strategy makes the performance of brake better and obtains about 15% of the feedback energy.【总页数】7页(P122-128)【作者】朱浩;谢煜冰;何建辉【作者单位】湖南大学机械与运载工程学院,湖南长沙,410082;湖南大学机械与运载工程学院,湖南长沙,410082;上海交通大学机械与动力工程学院,上海,200240【正文语种】中文【中图分类】U469.72【相关文献】1.串联式混合动力客车再生制动控制策略研究 [J], 云非2.并联混合动力客车再生制动仿真研究 [J], 王保华;张建武;罗永革3.后驱型混合动力客车再生制动策略的研究 [J], 李家春;韩磊;胡秋霞;肖光飞4.混合动力客车再生制动控制策略的研究 [J], 余捷5.单轴并联混合动力客车再生制动策略解析 [J], 胡宇辉;唐高强;席军强;翟涌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

并联混合动力客车建模与仿真分析作者：张允毕明轩齐万强来源：《科技创新与应用》2014年第35期摘要：针对并联混合动力客车建立了车辆控制系统模型、各主要部件模型、车辆动力学模型和整车模型。

在此基础上，基于台架试验数据对仿真模型的准确性进行了验证，通过对仿真结果与台架试验结果的对比表明两者吻合度较好，说明模型的精度和实用性较好，能够满足系统开发需求。

关键词：并联混合动力客车；整车建模；仿真分析引言并联混合动力客车是一个庞大而复杂的机电动力耦合系统，在设计开发周期中基于综合因素考虑，不可能直接通过建立原型进行大量实车试验。

因此，在对并联混合动力汽车的研发中，引入计算机仿真技术，对 HEV 零部件及整车建立合理且有效的仿真模型是模拟和分析其复杂行为的前提与基础。

1 并联式混合动力汽车动力系统模型结构本课题建立的并联式混合动力汽车前向式动力系统模型包括三个部分：车辆控制系统模型（包括驾驶员模型及控制器模型）、部件模型和车辆动力学模型，如图1所示。

图1 混合动力汽车前向式动力系统模型结构2 车辆控制系统模型2.1 驾驶员模型驾驶员模型如图2所示，包括相对速度计算子模块和纵向计算子模块两部分。

2.2 车辆控制器模型车辆控制器模型如图3所示，模型采用“总线+模块”结构，三条总线分别为涵盖从整车系统各部件发送来的状态信息的输入参数总线，包含由各功能模块计算得到的中间参数的控制参数总线，以及向各部件发送命令的控制命令总线。

三个子模块分别为参数计算模块，控制策略模块和控制命令处理模块。

3 并联混合动力汽车主要部件模型3.1 发动机模型发动机模型包括转矩计算子模型和燃油消耗子模型及排放子模型三部分。

发动机外特性转矩计算模型为：Te_max=f（？棕e）式中Te_max为发动机最大转矩（Nm），？棕e为发动机转速（rad/s），f（·）为一维线性内插值算子。

发动机燃油消耗量计算模型为：式中Vfuel为燃油消耗量（L），？籽fuel为燃油密度（g/L），ge为发动机在（？棕e，Te）点的燃油消耗率（g/s），f（·，·）为二维线性内插值算子。

并联混合动力汽车动力系统优化及控制策略研究的开题报告一、研究背景随着环境保护意识的提高，节能减排、绿色出行已成为汽车发展的新趋势。

混合动力汽车是一种将传统内燃机和电力资源相结合的新型汽车，其拥有内燃机和电机的双重动力，能有效降低燃油消耗和尾气排放，实现了能源利用的最大化和环境保护的最大化。

而并联混合动力汽车作为其中的一种类型，其动力系统包括了电机、电池、发动机和变速器等多种元素，研究其优化及控制策略对于提高车辆的驾驶性能和燃油经济性具有重要意义。

二、研究内容本研究旨在对并联混合动力汽车动力系统进行优化，并探究其控制策略。

具体研究内容包括以下几个方面：1. 基于matlab/simulink建立并联混合动力汽车的动力学模型。

2. 通过对系统的分析，确定优化方案，包括电池、电机、驱动电机控制和内燃机运行策略等。

3. 进行系统仿真与试验验证，验证优化方案的有效性和可行性。

4. 针对并联混合动力汽车动力系统的控制策略进行研究，通过优化控制策略，实现系统的最优控制。

5. 建立车辆能耗模型，对优化后的并联混合动力汽车性能进行评价。

三、研究意义1. 研究优化方案对提高并联混合动力汽车的燃油经济性具有重要意义，使得该类汽车能在保证出行质量的同时能够降低燃油消耗和尾气排放。

2. 研究控制策略对于提升并联混合动力汽车的驾驶性能和舒适性具有重要意义，优化控制方式可以实现系统的最优控制，提升车辆的整体性能。

3. 研究数学模型、控制策略等理论，可以为其他类型的混合动力汽车的研发提供科学依据。

四、预期成果本研究预期能够建立优化后的并联混合动力汽车动力系统模型，并通过仿真与试验验证其有效性和可行性，建立优化后的控制策略，为研发其他类型的混合动力汽车提供理论和技术支持。

电力辅助型混合动力汽车参数设计与仿真技术应用作者：朱迎秋来源：《科技创新与应用》2013年第17期摘要：为了促使汽车在经济与排放性能上的提升，通过ADV ISOR软件进行第二次开发，将原车型改成并联电力辅助型混合动力汽车，并设计动力系统各参数，对相应匹配车辆的动力性及其在循环工况下的燃油经济性进行了仿真，并与原车型的燃油消耗进行了对比分析。

实验结果表明，改装后的混合动力汽车燃油经济性有很大改善，废气排放量降低，汽车动力性能也得到提高。

关键词：混合动力汽车；仿真技术；电力辅助型；参数设计混合动力汽车，简称HEV，其动力系统基本配置为：一台发动机、电池和至少一台电机。

通过多动力源，促使车辆在动力的分配之上，灵活性得到增强，可以在稳定车辆性能的前提下使油耗和排放降低，而混合动力系统的动力参数，譬如发动机和电动机的功率、转矩、转速及传动系的速比等，在车辆的动力、排放、燃油经济性上都会有着相应的影响。

在这里面，混合动力系统的各类参数设置情况以及协调性对于混合动力汽车的性能是起着最为直接的作用的。

因此，在对混合动力系统进行研究的过程中，要优化设计参数，对于在仿真以及开发的过程中起着重要的作用。

1 对汽车动力传动系统的参数设计针对于汽车动力系统的驱动系统参数设计，其最为重要的是要确定发动机和电动机的功率大小，电池组容量、在将所涉及到的总成质量纳入其中最为考虑对象。

与此同时，电力辅助型混合动力汽车发动机的功率要能够在匀速行驶的最高速度以及长时间匀速爬坡行驶所要求的功率情况相满足，相对来说，电机则需要提供车辆在加速或路面的实际坡度相对较大行驶时的最高功率。

1.1 动系统的功率与质量的计算首先，要确定发电机以及电动机的功率，这就需要确定车辆在路面情况加速行驶的时候所需要的功率情况，其次是要确定最大的加速功率情况。

通常情况下，车辆所需要的加速功率以及爬坡功率是两个方面组成的：其一，是车辆的质量线性相关；其二，是跟质量没有关系的常量，便于克服空气阻力产生的影响。

并联式混合动力汽车模糊控制策略优化黄禀通，朱建军，周忠伟，陈登攀（太原理工大学机械与运载工程学院，山西太原030024）来稿日期：2020-02-06基金项目：山西省应用基础研究项目（201701D121125）作者简介：黄禀通，（1996-），男，山西人，硕士研究生，主要研究方向：混合动力汽车能量管理策略；朱建军，（1974-），男，山西人，博士研究生，副教授，主要研究方向：新能源汽车1引言并联式混合动力电动汽车可应对不同运行工况的需求，调配整车各动力源之间的能量流分布[1]。

如何实现综合优化的经济和排放性能的能量管理策略是针对并联式驱动系统的研究热点。

在实际问题中，并联式驱动系统结构及控制形式较为复杂，存在大量的复杂因素，难以用数学模型精确描述。

模糊控制具有较强的鲁棒性及实时性[2]，将模糊控制与并联式驱动策略相结合，可以有效提升整车性能[3]。

模糊控制器隶属度及模糊规则的制定主要依赖于操作者的经验，具有一定局限性，因此需要对模糊控制进行优化以保证控制效果。

作为高效的全局性搜索算法，遗传算法被广泛应用于复杂非线性系统。

文献[4-6]分别以装备超级电容的分离轴式、双轴并联式、单轴并联式混动汽车为原型，将遗传算法应用于模糊隶属度的优化之中并在ECE 及NEDC 工况下进行验证，得出优化后的模糊控制可以进一步提升驱动系统性能，改善整车燃油经济性及动力性。

文献[7-8]分别以并联式PHEV 和差速耦合混动汽车为模型优化模糊规则，并于UDDS 工况下验证了优化后模糊控制器的有效性。

上述文献均采用遗传算法对并联式混动汽车隶属度函数或模糊规则进行优化，未曾考虑动力系统参数对并联式整车性能的影响。

为进一步提升模糊控制能量管理策略性能，以某并联式混合动力汽车为原型，在MATLAB/Simulink 平台建立了一种三输入单输出的模糊驱动控制器，并利用遗传算法实现模糊规则及整车动力性参数的优化，最后在HIL （Hardware-in-the-loop ）测试平台下验证了优化策略的有效性。