《论文_并联混合动力汽车换档决策的研究分析--胡先锋(定稿)》

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1、并联混合动力汽车换档策略的研究分析胡先锋（合肥工业大学安徽合肥230009）摘要：并联混合动力汽车的换档策略作为整车能量管理策略的一部分，对整车的动力性、经济性及排放性能都有较大的影响。对丁并联混合动力汽午，应该采用与其能量管理策略相符合的换挡策略。通过对混合动力汽车动力系统结构和能量管理策略策略的分析，以及当前应用的各种自动变速器换档规律，提出了并联混合动力汽车换档决策研究的重点和突破方向，对混合动力汽车的控制策略设计具有借鉴意义。关键词：并联混合动力汽车；动力系统；能量管理策略；换档策略Studyongearshiftstrategyo

2、fParallelHybridElectricVehicleHuXianfcng(HefeiUniversityofTechnologyAnhuiHefei230009)Abstract:Aspartoftheenergymanagementstrategy,thegearshiftstrategyhaseffectsonthedynamical,economicalandeventheemissionsperformanceofthePaiallelHybridElectricVehicle(HEV).Thegearshiftstrate

3、gymustadaptforaPHEVenergymanagementstrategy.ByanalyzingthestructureofHEVpowertrainandtheenergymanagementstrategy,andshiftscheduleofauto-transmissionnowused・Meanwhile,theresearchemphasisandbreakthroughdirectionofthethegearshiftstrategyofPHEV,whichwillhavesomehelpfortheHEVde

4、sign,areputforward.Keyword:ParallelHybridElectricVehicle；powertrain；energymanagementstrategy；gearshiftstrategy0.引言换档规律是指自动变速器在自动换档时随控制参数变化而变化的规律。换档规律的好坏，直接影响车辆的动力性、经济性、排放特性、舒适性等性能的好坏，是自动变速器的关键技术。传统汽车上口动变速器应用的换档规律包括单参数换档规律⑴、两参数换档规律以及动态三参数换档规律"旳。目前对混合动力汽车动力系统的研究多集中在能量管理策略上，通

5、过优化转矩分配控制，來使混合动力汽车达到最佳燃油经济性和动力性要求。然而，却很少对相应的混合动力汽车的换档规律进行研究。在一定路况下，发动机和电动机混合驱动的工况占了很大的比例，使用传统的换档规律必然会导致汽车的动力性和经济性无法达到设计要求。因此有必要按混合动力汽车的特性，将电机及动力电池参数也作为换档控制参数來制定换档规律。1.并联混合动力系统的结构及其控制策略分析1.1并联混合动力汽车动力系统结构示意图车轮图1并联混合动力汽年动力系统结构图由图1可见，并联混合动力汽车的发动机与变速器是机械连接，动力系统由发动机、电机、动力电池组、功率

6、转换装置、扭炬耦合装置和传动系统组成，主要特点是驱动系统有两种动力源一一发动机和电动机。其动力系统工作模式有四种：1、发动机单独驱动；2、电动机单独驱动；3、发动机和电动机混合驱动；4、制动能回收。工作模式中具体的控制参数，由不同能量管理策略根据实际运行工况来定义和标定的。1.2混合动力汽车在不同结构和控制策略下的工况分析。并联混合动力系统的主要控制策略为：基线控制策略(BaselineControlStrategy,BCS)、实时最优控制策略(RealTimeControlStrategy,RTCS)[7J>模糊控制策略(FuzzyLog

7、icControl,FLC)'(1)基线控制策略(BCS)基线控制实际是一种固定的门限值控制方法，即根据不同工况来决定发动机和电机的运行状态，并将发动机和电动机的运行参数控制在有限区域内，以实现不同的控制H标。(2)、实时适应控制策略(RTCS)发动机的转速和扭矩工作范围校宽，其燃油经济区域与最低排放区不同，并且排放物NO、、HC和颗粒PM最低值的发动机工作区域也齐不相同，为了获得理想的整车性能，必须折中处理燃油经济性和排放Z间的关系。实时适应控制就是根据发动机的经济性和排放运行特点，利用最优控制原理，折中考虑燃油经济性和各排放物的特点，建

8、立和应的H标函数，并使廿标函数值最小来实现燃油消耗和齐排放物都较少的冃标。(3)、模糊控制策略(FCS)混合动力汽车模糊控制通常以电池组的SOC状态值和发动机的需求扭矩7；旳或功