并联式混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究

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1、《装备制造技术12013年第11期并联式混合动力汽车模糊逻辑控制策略的研究蒋洪平，过磊(无锡机电高等职业技术学校，江苏无锡214028)摘要：针对并联式混合动力汽车，设计了一种模糊逻辑驱动控制策略，算法简单实用，通过ADVISOR软件验证了控制策略的可行性；结合CAN网络特点，完成了硬件电路设计，通过调试能正常工作，达到了设计预期。关键词：并联式混合动力汽车；模糊逻辑控制策略；CAN总线中图分类号：U469．7文献标识码：A文章编号：1672—545X(2013)11-0007-03近年来，迫于能源危机与环境保护两大压力，电动汽车在全球范围内得到了大力发

2、展，但由于电池技术的瓶颈，纯电动和燃料电池电动汽车技术发展相对缓慢，混合动力汽车发展势态迅猛，市场化进程很快。与传统汽车相比，并联式混合动力汽车发动机常常工作在最佳工况下，提高了效率，降低了排放，图1并联式混合动力汽车动力复合示意图而能量制动回收，又改善了整车的能量利用效率，在是决定哪个动力源占优，混合度(DegreeofHybridiza—某些路况下还能采用纯电动模式，实现特定区域零tion，简称DOH)可以量化发动机和电动机输出功率排放。模糊逻辑控制策略不依赖精确的数学模型，能比例，帮助设计者决定控制重点，计算公式如式(1)很好的解决非线性复杂问题，

3、因此特别适用于并联所示I”。式混合动力电动汽车。D()H_(1)本文针对并联式混合动力汽车双动力源(发动式中，机和电动机)能源分配问题进行研究，引入模糊逻辑控制算法，意在保证发动机最高燃油效率的前提下，．肼为发动机最大功率；实现蓄电池充放电平衡，以期解决混合动力汽车实．为电动机最大功率。混合度是一个重要的参数，取值在0和1之间，时驱动力优化分配问题。表示两个动力源的最大功率输出的比值。当DOH在发动机一侧并且值小于0．48时，控制策略重点应放1并联式混合动力汽车控制策略的确定在优化发动机的性能上，因为发动机的性能对于整车的影响更大，如图2所示。1．1控制

4、策略任务DoH并联式混合动力汽车有双动力源，根据路况整l车所需驱动扭矩Treq分别由发动机输出扭矩Tiee和电动机输出扭矩Tmot复合而成，如图1所示。但是Tice和Tmot之间相互独立，控制策略核心任务就P一

5、c罄优l—————一Ⅱ+P眦，+Ⅲr．MOr是要在一定目标前提下，合理分配发动机和电动机图2混合度(DOH)示意图各自承担转矩。混合动力样车．肼为41kW，P嘣．为25kW，1．2控制策略重点根据式(1)计算得混合度(DOH)值约为0．24，处于图混合动力汽车有双动力源，控制策略首要问题收稿日期：2013—08—06作者简介：蒋洪平(1969一)

6、，男，江苏宜兴人，副教授，工学硕士，研究方向：数控技术、CAD／CAM、结构动态分析与优化，职业技术教育；过磊(1980一)，男，江苏无锡人，无锡机电高等职业技术学校，机电工程系，专业课教师，讲师，工学硕士，研究方向：机电一体化技术与教育教学研究。7EquipmentManufacturingTechnologyNo．11，20132中发动机占优区，故控制策略重点应放在优化发动2．2模糊逻辑控制器设计机性能上，通过电动机来调整发动机的工作点，使其一个模糊推理系统由输入、输出语言变量及其尽量工作在效率高，油耗小的区域。另外，样车所选隶属度函数、模糊规则、模

7、糊推理机和去模糊化方法发动机属于最有效率点出现在接近全负荷的类型，等各部分组成。隶属函数式是对模糊概念的定量描适合采用最高燃油效率模式。述，一般是根据经验或统计进行确定，也可由专家、1．3控制策略选择权威给出。模糊语言值的名称通常具有一定的含义，目前用于并联式混合动力汽车的控制策略一般每个语言值都对应一个隶属度函数。有并联电辅助驱动式、并联自适应式(有时也称实时模糊逻辑推理系统输入量△描述{NB(Negative控制策略)和模糊逻辑控制三种。并联电辅助驱动式Big，负大)、NS(NegativesSmall，负小)、ZE(Zero，零)、控制最简单，控制

8、策略即一条条“硬”规则，针对性强PS(PositiveSmall，正小)、PB(PositiveBig，正大)}；SOC但不可移植，缺乏系统性；并联自适应式控制较为复描述{LM(wMore，过低)、LL(LowLittle，偏低)、MD(Medium，适中)、HL(HighLi~le，偏高)、HM(High杂，能根据车辆状态实时调整控制策略，但对系统可More，过高)}。隶属度函数分别如图4、图5所示。输出靠性要求高，控制系统庞大而难于实现；模糊逻辑控制参数值fO，0．75，0．8，0．85，0．9，I，1．05，1．1，1．2，1．25l。策略是基于规

9、则的即时控制策略，它不依赖系统精确的数学模型，大大增加了控制的自由度，有很强的鲁