ISG混合动力汽车能量管理策略仿真研究

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1、第4期(总第195期)车用发动机No．4(SerialNo．195)2011年8月VEHICLEENGINEAug．2011ISG混合动力汽车能量管理策略仿真研究沈成宇，周文华，郑朝武(浙江大学能源X-程学系，浙江杭州310027)摘要：在Matlab／Simulink仿真平台上建立了混合动力整车能量管理单元(HCu)模型，并与AMESim共同建立ISG混合动力汽车模型进行仿真计算，通过LabCarXT硬件在环测试验证了能量管理策略的有效性。仿真结果表明，能量管理策略综合考虑了驾驶员的需求以及混合动力汽车中多个部件的特

2、性，是一种能量的优化管理方法，达到了提高ISG混合动力汽车动力系统效率的目的。关键词：混合动力；能量管理；控制策略；仿真中图分类号：TK412．3文献标志码：B文章编号：1001-2222(2011)04—0043-05作为新一代清洁能源汽车之一的混合动力汽车DC／DC转换器。ISG电动机与发动机曲轴输出(HEV)具有低污染、低油耗等特点，在环境污染日端直接相连，并且ISG转子要与曲轴固结，这种结益严重、石油资源日益紧张的外部环境下，HEV已构可以实现发动机快速起动等功能，同时结构简单，成为汽车技术发展的一个重要方向。

3、混合动力汽车对原机改动较小，成本相对较低。的分类方式多种多样，根据系统中两种动力源的关系可分为串联式、并联式、混联式，根据基于任务的分类方法，又可将混合动力汽车分为轻度混合型、功率混合型和能量混合型车口]。ISG(IntegrateStarterGenerator)混合动力系统是一种轻度混合动力系统，混合程度小、电机功率低，它只需要对内燃机进行部分改造，比较容易在现有传统内燃机汽车尤其是轿车上实现。图1系统结构简图在ISG混合动力系统设计中，整车能量管理策2能量管理策略略是核心，是提高混合动力汽车动力系统效率的关键，其

4、优劣直接影响混合动力汽车的驾驶性、动力性能量管理策略大体上可以分为基于简单规则的及经济性。本研究建立了基于简单规则的能量管理稳态能量管理策略、基于优化算法的动态能量管理策略，使用Matlab建立混合动力整车控制单元策略和基于模糊控制的智能型能量管理策略三(Hybrid-VehicleControlUnit，HCU)模型，然后与类[3]。由于成本等因素，基于优化算法的动态能量AMESim建立联合仿真模型，通过仿真对策略进行管理策略还不能在实际混合动力汽车上推广应用。调试，最终通过LabCar硬件在环测试验证能量管模糊控制

5、已被证明是一种很好的控制技术，在混合理策略的正确性以及有效性。动力汽车领域具有很好的应用前景。基于规则的稳1ISG混合动力系统架构态能量管理策略方法简单有效，也是模糊逻辑控制方法的基础，在实际中应用广泛，本研究提出的能量ISG混合动力汽车动力单元主要包括发动机、管理策略即属于该类型的控制策略。起动电机(Starter)、ISG电机、混合动力整车控制单2．1基于简单规则的能量管理策略元HCU、动力传动系统等，系统简图见图1。电机基于简单规则的能量管理策略是通过设定一组采用永磁同步电机，带有电机控制系统、逆变器以及参数，使

6、发动机工作在一定的区域内，并根据预先设收稿日期：2011-03—02；修回日期：2011-05—19作者简介：沈成宇(1987～)，男，硕士，主要研究方向为发动机电子控制；shency@zju．edu．Cno车用发动机2011年第4期定好的规则及各工作模式的边界条件，由HCU进行1块144V的高功率大电池供ISG使用，本研究所判断及选择，从而使ISG混合动力系统正常工作。提的电池荷电状态SOC指的就是镍氢电池的混合动力汽车整车控制单元HCU通过CANSOC。在整车起动时，当soc>~SOCmin时，发动机总线从其他车载

7、控制器(如ECU，BCM等)和传感由ISG电机起动，当SOC

8、ehicle一0，Gear=0，Clutch=1。动／铸发电L二自动起动条件：n—Engine一0，VVehicle一0，慧离合器指令L—=二Clutch=0。当发动机处于怠速工况时，若SOC~SOCmax，发动机输出充电扭矩，若SOC≥SOCmax，则发动机停机。当v_Vehicle=0且n—Engine一0时，此时要起图2混合