混合動力汽車動力系統的節能與控制

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混合動力汽車動力系統的節能與控制

包括柴油機在內的所有燃油發動機中，提高燃料效率和減少排放是兩項首要任務。開發了混合動力系統，其控制策略的約束條件為：①最大限度地降低油耗，同時滿足低排放的要求；②保持或提高發動機的工作效率；③防止儲能裝置能量過多消耗，保持電池SOC在可接受范圍內。

研究了帶有集成起動發電機（ISG）的輕度混合動力汽車（HEV），使用平行輔助控制策略并在Simulink中進行模擬試驗，結果表明，HEV可以降低燃油消耗。研究豐田插電式混合動力汽車所使用的兩種控制算法：隨機動態規劃和等效最小消耗策略，在開發實時能量管理策略時使用最優魯棒控制。其主要思想是當車輛運行的方向與所施加的力或力矩的方向相反時就可以進行能量的再回收，存儲在儲能裝置中以備后續使用。實時控制的難點是,在不耗盡儲能裝置內能量和發動機不失速情況下，如何平衡來自于發動機和存儲設備的電力需求。開發了一種基于控制算法的策略，可以根據工作循環的不同而相應地做出調整。

對使用嵌入式控制的混合動力系統與傳統的小型發動機在節油方面進行對比。結果顯示，混合動力系統可維持機器效率在可接受的范圍內，7L發動機混合動力系統在模擬循環周期內燃料消耗相比原型機減少20%～27%；9L發動機混合動力系統在模擬周期內燃料消耗相比原型機減少6%～7%。

Mohamed H. Zaher et al. SAE 2013-01-2395.

編譯：張冬冬