基于实际行驶工况的混合动力公交车控制策略研究

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混合动力公交车良好的经济性与低排放性已被人们接受,混合动力公交车控制策略作为提高整车经济性和排放性的重要手段已经成为研究热点。控制策略的作用是,在满足整车动力性的前提下,根据车辆功率需求以及行驶工况,将发动机、电机等部件的工作点控制在高效区,达到提高经济性和减少排放的目标。因为控制策略并不具有普遍适用性,针对不同车型和不同行驶工况,应该选择适用的控制策略以及合适的控制参数.论文结合某实际项目,以并联式“气—电”混合动力公交车为研究对象,基于实际行驶工况对控制策略展开研究。本文主要研究内容主要包括:(1)介绍课题来源与研究意义,混合动力公交车控制策略发展现状,提出本文的基本研究思路和主要研究内容。(2)对混合动力公交车实际行驶工况统计分析。介绍行驶工况的概念、分类及发展现状,分析公交车行驶工况的特点,对本文研究对象并联式“气—电”混合动力公交车的行驶工况数据进行采集和分析,并选出三种具有代表性工况,为后面控制策略的建立和整车经济性仿真提供依据。(3)建立混合动力公交车仿真模型。依据本文研究对象并联式“气—电”混合动力公交车动力总成构型,建立CRUISE整车模型。根据建模原则同时考虑公交车实际行驶工况,在MATLAB/SIMULINK环境下建立整车控制策略模型。(4)对基于逻辑门限值算法的转矩分配控制策略进行研究。以发动机转矩和电池SOC值为控制对象,提出四种基于逻辑门限值算法的转矩分配控制策略:调节发动机工作点调节电池SOC值,调节发动机工作点限制电池SOC值,限制发动机工作点调节电池SOC值,限制发动机工作点限制电池SOC值,仿真结果表明限制发动机工作点限制电池SOC值转矩分配控制策略在维持电池SOC平衡的情况下,经济性较好。(5)对基于瞬时优化算法的转矩分配控制策略进行研究。介绍瞬时等效燃油消耗的含义,建立瞬时等效燃油消耗的目标函数,接着根据目标函数建立SIMULINK模型,整合到整车控制策略中,对三种代表性工况进行仿真,求解当前时刻最佳的发动机转矩和电机转矩,并建立发动机转矩输出命令表,将其与逻辑门限值转矩分配控制策略相结合得出优化后的转矩分配控制策略。仿真结果表明优化后的转矩分配控制策略,与逻辑门限值转矩分配控制策略相比,在较好地维持电池SOC值平衡的同时,能够进一步降低气耗,同时计算时长较瞬时优化算法明显缩短。
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