驱动工况的ISG型混合动力汽车控制策略研究

【摘要】： 混合动力汽车是当前最具可行性的环保节能型汽车,成为汽车行业研究的热点之一。由于混合动力汽车具有两套动力源,动力分配及能量管理比较复杂,因此,在混合动力汽车基本结构及其参数确定后,整车控制策略可以通过发动机和电机的动力分配,使得发动机工作在低油耗、低排放的区域,避开发动机怠速等高油耗区域,从而实现整车燃油经济性的提高和排放的改善。因此,研究混合动力汽车控制策略对充分发挥其节油环保优势具有十分重要的意义。 本文以基于CVT的ISG型混合动力汽车为研究对象,对驱动工况下的ISG型混合动力汽车控制策略进行了研究,并制定了基于模糊控制技术的混合动力汽车控制策略。 首先,对混合动力汽车主要动力总成进行了数值建模,在发动机、ISG电机和NiMH蓄电池的试验基础上,采用插值和拟合,对试验数据进行处理分析,建立了动力总成的数值模型。对ISG型混合动力汽车的工作模式进行了分析,在数值模型的基础上,以整车等效燃油消耗最小为目标,建立了整车的等效模型,并采用序列二次规划法(SQP)进行了优化计算。 由于传统最优化控制过分依赖于精确模型,对系统误差过于敏感,而混合动力汽车系统结构复杂,难于建立精确的数学模型,因此优化结果与实际情况相差较大。而模糊控制技术具有自适应性,对模型精度不过于依赖,适合应用于混合动力系统,但模糊控制规则的确定却依赖于人的经验,会受到不确定因素的影响。因此,本文结合两种算法的优点,以序列二次规划法(SQP)的优化计算结果作为制定模糊控制规则的依据,应用模糊控制技术对基于CVT的ISG型混合动力汽车控制策略进行了优化,得到了以整车燃油消耗最小为目标的模糊控制方法。 在分析ADVISOR仿真软件建模过程的基础上,利用其代码的开放性,结合本文所研究的具体车型,通过二次开发,建立了ISG型混合动力汽车的仿真模型,对本文制定的模糊控制策略进行了仿真计算,并对仿真结果进行了分析。为了验证本文制定的控制策略和仿真结果的有效性,在搭建的混合动力试验台上,进行了驱动工况下基于dSPACE的混合动力系统硬件在环仿真试验,并对试验结果进行了分析。结果表明,本文制定的控制策略能够实现混合动力汽车的工作模式,达到较好的控制效果。 【关键词】：混合动力汽车 模糊控制策略 序列二次规划法 硬件在环
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U469.7
【目录】：

• 1 绪论8-16
• 1.1 引言8
• 1.2 混合动力电动汽车概述8-12
• 1.3 混合动力汽车控制策略的研究意义和研究现状12-15
• 1.4 论文的研究意义和主要内容15-16
• 2 混合动力系统模型的建立16-30
• 2.1 发动机数值模型17-22
• 2.2 电机数值模型22-24
• 2.3 蓄电池模型24-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 驱动工况下的ISG 型混合动力汽车控制策略研究30-52
• 3.1 ISG 型混合动力汽车工作模式分析30-34
• 3.2 基于最优化控制的ISG 型混合动力汽车控制策略34-42
• 3.3 ISG 型混合动力汽车模糊控制策略42-50
• 3.4 本章小结50-52
• 4 基于ADVISOR 二次开发的整车燃油经济性仿真与分析52-72
• 4.1 ADVISOR 仿真软件混合动力汽车建模过程的分析52-63
• 4.2 ADVISOR 二次开发63-66
• 4.3 仿真结果及分析66-70
• 4.4 本章小结70-72
• 5 基于DSPACE 的整车控制策略硬件在环仿真试验72-84
• 5.1 DSPACE 简介72-74
• 5.2 试验过程及结果分析74-82
• 5.3 本章小结82-84
• 6 结论84-86
• 致谢86-88
• 参考文献88-92
• 附录A 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录92-94
• 附录B 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目94-95
• 独创性声明95
• 学位论文版权使用授权书95

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