基于Sa-PSO的Plug-In混合動力汽車模糊控制策略優(yōu)化研究.pdf

1、面臨著全球能源短缺和環(huán)境污染的嚴峻現(xiàn)實，傳統(tǒng)汽車行業(yè)必須轉(zhuǎn)型以實現(xiàn)汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在這一轉(zhuǎn)型探索中，開發(fā)低油耗、低排放的新能源汽車已然成為當今汽車行業(yè)首要任務(wù)。在眾多的新能源汽車中，Plug-In混合動力汽車(Plug-In Hybrid Electric Vehicle，簡稱PHEV)以其節(jié)能環(huán)保、性能優(yōu)良的特點深受人們歡迎。
　　整車能量管理作為PHEV一大核心控制問題，直接影響著車輛的燃油經(jīng)濟性和動力性能，是PHEV實

2、現(xiàn)低油耗和低排放的關(guān)鍵。能量管理的作用是通過協(xié)調(diào)控制發(fā)動機和動力電池間能量流動的方向和大小，從而滿足車輛動力需求，并提升PHEV的燃油經(jīng)濟性。本文針對PHEV的能量管理問題，以提高燃油經(jīng)濟性為目標，從驅(qū)動和制動兩個方面著手研究。
　　動力系統(tǒng)的總成匹配是實現(xiàn)能量管理的基礎(chǔ)。本文針對并聯(lián)PHEV，在AVLCRUISE仿真軟件中建立了整車模型，結(jié)合車輛參數(shù)及動力性能要求對發(fā)動機、電動機、動力電池等部件進行參數(shù)匹配，并通過仿真實驗對動力

3、性能進行了驗證。
　　本文首先設(shè)計了基于模糊規(guī)則的PHEV能量管理策略，選擇電池SOC、車速及發(fā)動機工作效率作為策略的控制依據(jù)。考慮到PHEV在行駛過程中因工作模式的不斷切換導致發(fā)動機頻繁啟停并引起動力系統(tǒng)沖擊，從而影響行車平順性和乘車舒適性。本文在能量管理策略中添加了發(fā)動機的啟?？刂撇呗?，顯著減少了發(fā)動機的啟停頻率。
　　目前大多數(shù)能量管理策略側(cè)重于對驅(qū)動階段的能量流進行優(yōu)化。事實上，在啟停頻繁的市區(qū)工況存在著可觀的制動能

4、量，充分回收這些制動能量對于改善PHEV的燃油經(jīng)濟性非常重要。但是，制動能量的回收常與制動性能相矛盾，在設(shè)計再生制動策略時還需要考慮制動性能。因此，本文對PHEV的再生制動系統(tǒng)進行了綜合分析，并設(shè)計了模糊再生制動策略。在三種典型循環(huán)工況下的仿真結(jié)果表明，該再生制動策略能夠顯著提高PHEV的燃油經(jīng)濟性，并且相對其他再生制動策略有著一定優(yōu)越性。
　　針對模糊控制策略依然存在著依賴工程經(jīng)驗的缺陷，本文采用了模擬退火粒子群算法對文中設(shè)計的

5、整車能量管理模糊控制器進行參數(shù)優(yōu)化。同時，為了提升優(yōu)化參數(shù)對不同工況的適應(yīng)性，本文采用兩種方法進行改進:(1)采用綜合工況優(yōu)化方式，將HWFET、LA92、Ja1015、NEDC、MANHATTAN和NYCC典型工況組成一個綜合工況，然后在綜合工況進行能量管理優(yōu)化。(2)采用工況識別技術(shù)，將(1)中的綜合工況劃分成低速、中速、高速三種不同工況，并對每種工況進行能量管理優(yōu)化，最后通過在線工況識別技術(shù)，選擇適當?shù)目刂茀?shù)。兩種策略還分別在其