并联式混合动力汽车模糊逻辑驱动控制策略研究

针对并联式混合动力汽车,建立以提高燃油经济性及延长动力电池寿命为主要目标的模糊逻辑控制策略,并在Matlab/Simulink环境下搭建该控制策略模型后,通过Advisor2002仿真软件进行对比仿真,仿真结果表明其控制效果具有一定的优越性。

检测与控制

21年期(第1期机械研究与应用 0第2总 1 ) 2 8

并联式混合动力汽车模糊逻辑驱动控制策略研究贺小龙，叶银忠，马向华(. 1上海海事大学，物流工程学院，上海 2 1 6 2上海应用技术学院， 03; . 0电气与电子工程学院，上海 2 1 1 ) 0 4 8

摘

要：针对并联式混合动力汽车，建立以提高燃油经济性及延长动力电池寿命为主要目标的模糊逻辑控制策略，并在 Ma a/ i l k环境下搭建该控制策略模型后， tb S i l mu n通过 A vsr02仿真软件进行对比仿真，真结果表明其 di 2 0 o仿控制效果具有一定的优越性。

关键词：混合动力汽车；模糊逻辑控制； di r02; A vs 2 0仿真 o中图分类号：P 8 T 1文献标识码： A文章编号：07 4 1 ( 02 0 - 12 0 10 - 44 2 1 )2 0 6— 4Th t d fPHEV rv d l a e n f z y c n r lsr tg esu y o d ie mo u eb sd o u z o to ta e yHe Xi o o g a -ln,Ye Yi z o g n- h n, Ma Xin -h a ag u

( . oii n ier gclg, h n h i a t eu i rt, h n h i 2 10, hn; 1Lgs c egne n l e S ag a ri nv sy S ag a 0 3 6 C ia ts i oe m im ei2 C lg c i l n l t n gnei, h nh intu t h ooy S ag m 2 1 1,C i . ol eo e tc de c oi e ier g S ag a i h t o e nl, h nh 04 8 hn e f l ra a e e r cn n s ef c g a)Ab t a t sr c:A u z o i o t lsr tg f z y lg c c nr tae y mmig a mp o i g te f e c n my a d e tn i g t e b t r i se t b ih d f r o n ti r vn h u l o o n xe d n at y l e i sa l e o e h e f sp rle y rd e e t c v hil. The t d l sbul s d OlM alb a al lh b l cr e ce i i n ismo u e i itba e i ta/Si

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1引言 与传统汽车相比，混合动力汽车在节能减排方面具有明显的优势和广阔的前景。混合动力汽车节能减排的效果优劣取决于其驱动系统的控制策略，因此使得控制策略成为混合动力汽车研究的重要课题之一

距。全局最优控制策略需要预先知道整个行驶工况，

才能获得混合动力汽车在该行驶工况下的全局最优性能，在实际车辆的实时控制中难以得到应用。智这能控制主要包括三种：糊逻辑控制策略、经网络模神控制策略和遗传算法控制策略。文献[]一[] 6 8中采用神经网络控制策略，油消耗量降低，O燃 S C保持在合理的控制范围，神经网络的训练需要大量数据，但 针对不同的运行路况需要进行再次的训练，作过程工中采集和运算的数据量非常大，控制器要求高，对实时陛不强。遗传算法研究的文献较少，主要原因是适应度函数的合理选取存在困难。模糊逻辑控制完全

。

并联式混合动力汽车不仅结构简单、成本较低而

且系统效率较高；可以在现有的传统内燃机汽车基又础上进行改造得到，有现实可能性，笔者以适用具故

于小型车的并联式混合动力汽车作为研究对象。 目前并联式混合动力汽车采用的控制方法主要有四类：于规则的逻辑门限值控制、时优化控制、基瞬

智能控制和全局最优控制。电力辅助控制策略是典型的基于规则的逻辑门限控制策略。文献[][] 1、 2研究表明电辅助控制策略算法简单，易实现，它容但的门限值事先设定，制粗略，重点考虑发动机工控且作在高效区域，忽略了动力电池充放电平衡和尾气排放问题。瞬时优化控制策

略核心思想是在车辆行驶过程中，以每个瞬间时刻等效燃油消耗最小值所对应的发动机和电机输出转矩组合作为动力总成的工作点。文献[] 5提出了以基于瞬时等效油耗最低 3]的瞬时优化控制策略。在燃油经济性方面有所提高，其他指标也可通过添加相应权重值去改善，该策略但需要大量的浮点运算，时性较差，制效能过分依实控赖总成各部件性能特性参数的精确性，电池老化、受 发动机动态特性等影响，实际车辆中应用还有差在收稿日期：0 2 0— 9 2 1— 2 1

是在操作人员的控制经验基础上实现对系统的控制， 无需建立数学模型，且具有较强的鲁棒性。 鉴于以上分析，又并联式混合动力汽车驱动系统是一个非线性时变系统，立一个准确的模型比较困建难，行过程中影响因素较多，运且要求优化目标较多。 因此采用模糊逻辑控制策略来协调驱动系统的两个动力源是最佳选择。在以往的模糊逻辑控制器设计

过程中采用的输入变量是道路请求转矩和电池 S C O,输出变量是发动机提供的转矩。而把模糊逻辑控制

器的输入变量设计为道路请求转矩与发动机最优转矩的转矩差 AT和动力电池的 S C,出变量为系数 O输K。通过合理设计模糊逻辑控制器的输入输出变量隶属度函数和模糊控制规则来实现提高燃油经济性及延长电池寿命的目的。

作者简介：贺小龙 (9 8,, 18一)男江西萍乡人，硕士，研究方向：制理论与应用。控

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