考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性。建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配后,再输出给发动机及电机控制器以控制其工作状态。针对起停优化控制中影响起停频次的关键时间参数,采用粒子群优化算法对其进行优化。仿真结果表明,相比优化前,所提出的能量管理优化策略能够实现对发动机起停或怠速状态的有效控制,减少发动机的起停频次,减少恶化油耗,验证了本文所提出的能量管理优化策略能够进一步优化整车燃油经济性。

高性能分布式驱动电动汽车关键基础问题研究立项报告

2009年我国汽车产销量突破1 370万辆,位居世界第一。汽车行业已成为我国现代装备制造业中的龙头产业,国民经济的重要支柱。但迅速增长的汽车保有量导致我国能源紧缺、环境污染与交通安全的问题也日益突出。发展电动汽车是解决上述问题的有效途径。轮边驱动电动汽车则是电动汽车技术领域的重要发展方向。轮边驱动电动汽车将驱动电机分布安装于各驱动轮内或驱动轮附近,具有驱动传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点,能够有效降低车辆能耗;同时,轮边驱动电机动态响应快,有极佳的动力学控制性能,大幅提高车辆主动安全性能。轮边驱动电动汽车涉及机、电、液、热等多个领域,运行的环境与工况复杂,相关理论与技术还尚不成熟。因此,针对轮边驱动电动汽车围绕能耗优化与主动安全性控制开展的基础设计理论与关键技术的研究,对促进我国汽车工业的发展,具有极其重要的意义。该研究围绕"轮边驱动电动汽车复杂耦合系统动力学""多变环境与工况下轮边驱动电动汽车能耗规律""复杂工况下轮边驱动电动汽车耦合系统动力学协调控制机理"3个基础科学问题。该研究将建立基于轮边驱动电机特性的轮胎动态模型、车辆多体耦合动力学模型和动力电源—电驱动系统多场耦合动力学模型,构建轮边驱动电动汽车多体多场复杂耦合动力学系统;揭示电源与电驱动系统能耗规律、车辆空气/热动力学特性及其能耗规律,提出分布式电源与能量管理系统的分析与设计理论、车身造型及整车结构设计方法与整车热管理方法、无非驱动轮工况下车辆关键动力学参数自适应辨识方法、复杂耦合系统能耗优化与动力学协调控制理论,从而创立高性能轮边驱动电动汽车设计与控制的新理论、新方法。通过该重大基础研究项目的支持,将提高我国汽车工业的自主研发水平,为我国电动汽车开发提供基础理论支持,推动我国汽车工业的跨越式发展。