基于发动机运行区域动态边界优化的混合动力客车能量管理策略研究.pdf

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1、2016年(第38卷)第9期汽车工程AutomotiveEngineering2016(V01．38)No．92016166基于发动机运行区域动态边界优化的混合动力客车能量管理策略研究张文学，张幽彤，秦靖(北京理工大学，清洁车辆北京市重点实验室，北京100081)[摘要]针对插电式单轴并联天然气发动机一电机混合动力城市客车开发了整车控制系统和能量管理策略，完成了系统硬、软件设计并进行了试验验证。其中能量管理策略的开发是基于电池荷电状态和发动机最高效率区动态边界优化，即引入空间轨迹优化算法实时优化发动机高效运行的边界参数，以保证发动机能在所需模式和电池允许的SOC下尽可能运行于高

2、效区域。在道路试验中，该策略能够使车辆在多种工作模式之间稳定可靠运行和切换，结果表明，搭载该整车控制系统的混合动力城市客车与同类型传统客车相比，0—50knr／h的加速时间缩短15．8％，燃料?肖耗降低26．9％。关键词：插电式并联混合动力车；发动机；能量管理策略；动态边界；轨迹优化AResearchonEnergyManagementStrategyforHybridElectricBusBasedonDynamicBoundaryOptimizationofEngineOperationRegionZhangWenxue，ZhangYoutongBeijingInstitu

3、te∥’Technology，LowEmissionVehicleResearch&QinJingLaborator)．Beijing100081[Abstract]Thevehiclecontrolsystemandtheenergymanagementstrategyforaparallelsingle—axleplug—inCNGengine—motorhybridelectricbusaredeveloped，withitssystemhardwareandsoftwaredesignedandtestverifi-cationconducted．Inthem，thed

4、evelopmentofenergymanagementstrategyisbasedontheSOCofbatteryandtheoptimizationofdynamicboundaryofthehighestefficiencyregion，i．e．thereal—timeoptimizationofboundarypa—rametersofhighefficiencyoperationregionofenginebyspatialtrajectoryoptimizationalgorithmtoensuretheenginecanoperatewithinhigheff

5、iciencyregionindesiredmodeatapermissibleSOCofbattery．Inroadtest，thestrategycanmakethevehiclestablyoperatesindifferentmodesandreliablyswitchesbetweenthem．Theresultsindicatethatthehybridelectriccitybuswiththatcontrolsystemachievesabetterpowerperformanceandfueleconomywithits0—50km／hacceleration

6、timeandfuelconsumptionreduceby15．8％and26．9％respectively．comparedwiththetraditionalbusofsamecategory．Keywords：plug-inPHEV；engine；energymanagementstrategy；dynamicboundary；trajectoryopti-mization混合动力系统中对发动机实际运行区域的优化对于提高整车燃料经济性和排放性能具有十分重要的作用¨。。。对于单轴并联构型的混合动力系统，发动机的运行贯穿于纯发动机模式、混合驱动模式和行车充电模式，几乎涵盖了

7、发动机的整个转速范围。以策略中允许的发动机最低运行转速和发动机最高输出转速为左右边界，以发动机在各转速下实际输出的最大和最小转矩为上下边界，在发动机转矩转速图上可形成发动机的实际运行区。而发动机s湖北省自然科学基金(2010CDA010)和湖北省中青年创新团队(T201114)项目资助。原稿收到日期为2014年12月2313，修改稿收到13期为2015年11月21日。兰日．】

8、=¨¨_，lH口2016(V01．38)No．9张文学，等：基于发动机运行区域动态边界优化的混合动力客车能量管理策略