混合動力貨車能量管理策略硬件在環(huán)仿真研究

杜常清，楊賢誠，郭孔輝，何雋逸

（武漢理工大學 汽車工程學院，武漢 430070）

0 概述

重型商用車具有運輸效率高且運輸成本低的特點，成為各國長途運輸?shù)氖走x交通工具。中國中重載卡車的數(shù)量在總汽車保有量中占比并不高，但其消耗了60% 以上的公路運輸能源，且中重載卡車的數(shù)量仍以年均70% 的增長速度飛速發(fā)展［1］。對中重型卡車進行合適的能量管理以提升經(jīng)濟性對節(jié)能減排及實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。

混動卡車的能量管理策略主要分為基于規(guī)則的策略及基于優(yōu)化的策略。基于規(guī)則的策略對整車控制器處理能力要求不高且開發(fā)成本低，魯棒性好，能夠廣泛應(yīng)用于各類需求；但是其對不同的工況適應(yīng)性差，相關(guān)閾值參數(shù)的選定需要依據(jù)工程經(jīng)驗，無法實現(xiàn)混合動力系統(tǒng)的能量消耗最小化。基于優(yōu)化的策略可分為實時優(yōu)化和全局優(yōu)化。全局優(yōu)化算法中動態(tài)規(guī)劃算法與龐特里亞金極小值原理是最具代表性的兩種全局優(yōu)化算法，這兩種算法在已知工況信息的情況下能夠得到理論最優(yōu)控制序列，但計算量較大，無法實時應(yīng)用在整車控制器中；實時優(yōu)化策略中的等效油耗最小策略能計算出每一運算步中最優(yōu)的發(fā)動機和電機的轉(zhuǎn)矩分配，以此達到近似全局最優(yōu)解，受到了廣泛關(guān)注。

等效燃油消耗最小策略（equivalent consumption minimum strategy，ECMS）的關(guān)鍵是得到合適的等效因子，目前針對此策略的研究也多集中在等效因子的獲取。文獻［2］中首次將該策略應(yīng)用于混合動力汽車能量管理中。……