橋間耦合混合動(dòng)力的功率分配策略研究

杜常清，隋巖峰，張 佩，任衛(wèi)群，曹錫良

(1.武漢理工大學(xué) 現(xiàn)代汽車零部件技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070；2.東風(fēng)商用車技術(shù)中心，湖北 武漢 430070)

插電式混合動(dòng)力汽車(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)綜合了純?nèi)加推嚺c純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，滿足了短途純電動(dòng)和長(zhǎng)途混合動(dòng)力低油耗的需求[1-2]。能量管理策略是PHEV實(shí)現(xiàn)低油耗的核心技術(shù)[3]。PHEV控制難點(diǎn)在于制定提高系統(tǒng)能量效率并同時(shí)保持電量平衡的能量管理策略。針對(duì)這一關(guān)鍵問(wèn)題，王鋒等[4]對(duì)一款I(lǐng)SG(Integrated Starter and Generator)混合動(dòng)力轎車通過(guò)簡(jiǎn)單查表過(guò)程以總成等效燃油消耗率最小化為原則設(shè)計(jì)了轉(zhuǎn)矩分配策略，由于構(gòu)型差異，所用策略不能移植到本文的橋間動(dòng)力耦合構(gòu)型中。Delprat[5]設(shè)計(jì)的策略針對(duì)瞬時(shí)狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，但未考慮動(dòng)力系統(tǒng)整體狀態(tài)的協(xié)調(diào)。周奇勛等[6]從控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出負(fù)荷角度出發(fā)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩分配，但未考慮傳動(dòng)系統(tǒng)效率的影響。常見的能量管理策略中所應(yīng)用優(yōu)化算法包括全局優(yōu)化算法和瞬時(shí)優(yōu)化算法[7]，全局優(yōu)化算法如動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法雖能計(jì)算出經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的電池SOC變化路徑，從而得出能量管理策略，但計(jì)算量過(guò)于龐大，且需要全局條件，并不具備實(shí)時(shí)性，普遍只用于離線仿真對(duì)標(biāo)[8-9]，Johnson[10]在計(jì)算扭矩分配結(jié)果時(shí)以蓄電池SOC變化量補(bǔ)償作為基準(zhǔn)變量，得到了優(yōu)化分配結(jié)果，但算法消耗大量計(jì)算時(shí)間無(wú)法滿足實(shí)時(shí)控制要求。對(duì)于前軸由發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器驅(qū)動(dòng)，后軸由電機(jī)和減速器驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力耦合形式，由于電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩在車輪處產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)效果不同，使用以上基于轉(zhuǎn)矩分配能量管理策略并不方便。……