混合动力汽车驱动系统控制策略的研究

随着资源日益匮乏、环境污染越来越严重、汽车保有量的持续增加以及人们对环保的重视,特别是石油价格的走高,混合动力汽车已成为现有技术条件下发展环保节能车辆的首选,并且已经大规模商品化,但是混合动力汽车的核心技术,特别是驱动系统的控制策略还有待深入研究。 根据驱动系统的配置和组合方式不同,可将混合动力汽车分为串联式、并联式和混联式3种结构形式。不同的结构形式具备不同的特性,相应的控制策略也有所不同,适合的道路工况也有所区别,因此可以依据实际情况,选用适合的结构形式和控制策略以实现较好的燃油经济性与排放性能,进而满足相关法规对车辆性能的要求。 控制策略可依照驾驶员的意志与行驶工况,将各部件之间的能量流动进行协调与合理分配,降低油耗与排放。控制策略不但要实现最佳的燃油经济性、降低排放和不降低整车性能等目标,而且还要兼顾各部件的可靠性、蓄电池寿命和整体成本等重要因素。 本文首先介绍了混合动力汽车研究现状和应用各种策略的实际车型,然后分析了各种结构模式的混合动力汽车的工作模式、能量流动以及特性,接着介绍了控制策略的研究现状,结合实例论述各种控制策略的优缺点。对电动汽车仿真软件ADVISOR作了简要的介绍,说明了其工作原理、各种界面、各部件模型的参数输入和修改以及软件的设置和使用方法,利用电动汽车仿真软件ADVISOR中的原有整车模型,修改相应的模块和参数后对并联式混合动力汽车的基线控制策略、实时控制策略和模糊控制策略进行了仿真和分析,结合实例丰田PRIUS对混联式混合驱动系统控制策略进行了仿真和分析。 最后,分析了发动机的频繁开启和关闭对混合动力汽车的影响,说明了造成产生这些影响的原因以及这些影响对车辆性能的损害情况,并提出了针对这些影响的发动机优化控制策略。