基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果,以适用于工程批量应用为导向,制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理,提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制,根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系,分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性,提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法,建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型,通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明:相对于等效燃油最小能量管理策略,基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性,在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%,发动机的启停次数降低了约53%;相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法,发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%;与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比,在不能提前预知工况的条件下,制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。