基于ADVISOR的混合動力汽車動力系統仿真分析

王磊 齊歡寧

摘 要：針對兩動力源切換的控制，分別建立門限值控制策略以及通過油門踏板開度、蓄電池SOC值控制轉換車速的模糊控制策略。應用ADVISOR仿真軟件，分別選取UDDS循環工況和ECE_EDUC循環工況對兩種控制策略下汽車的動力性、經濟性和排放性進行仿真分析。

關鍵詞：混合動力汽車；ADVISOR；仿真

1.整車建模

基于并聯混合動力汽車的基本結構，建立ADVISOR整車仿真模型，如圖1所示。

通過修改圖2中所示模塊中的enging on發動機子模塊達到控制發動機起動實現發動機與電動機動力切換的效果。

2. 動力切換門限值邏輯控制仿真

仿真選用美國城市道路循環工況（UDDS）和歐洲城市道路循環工況（ECE_EDUC），其控制模型如圖3所示。

圖4和5所示的仿真結果，表明在平均車速較低的循環工況下，電動機的工作比重較大。邏輯門限值控制策略能夠有效的分配電動機和發動機的工作區間，蓄電池SOC值能夠控制在規定區間內。但是當所需車速超出動力切換車速較多時，實際車速與目標車速的偏差較大。

3.動力切換模糊邏輯控制仿真

通過蓄電池SOC值和油門踏板位置判斷轉換車速，修改模塊中的enging on子模塊，其控制模型如圖7所示。

圖7和8所示的仿真結果表明電動機的工作仍占較大比重，蓄電池SOC值能夠更好的維持在高效區內，當所需車速超出動力切換車速較多時，實際車速與目標車速的偏差較小。

4.總結

門限值控制與模糊控制的經濟性與排放對比如下表所示：

由上表可以看出在UDDS工況下，模糊控制策略下的汽車經濟性和排放性能與門限值控制策略下相比惡劣很多，模糊控制下耗油量約為門限值控制下的五倍，有害氣體的排放也有較大增加；在ECE_EDUC工況下，模糊控制策略下的汽車經濟性和排放性能與門限值控制策略下相比，耗油量為門限值控制下的兩倍，有害氣體中僅氮氧化合物有較大增加，碳氫化合物有少量的增加，一氧化碳的排放略有降低。從該仿真結果可以看出，在動力切換時直接應用模糊控制來控制轉換車速雖然能滿足駕駛員對駕駛工況動力性的需求，但是汽車的經濟性卻降低很多。

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（作者單位：山東科技職業學院 汽車工程系，山東 濰坊 261053）