基于路徑優(yōu)化控制的插電式混合動(dòng)力汽車節(jié)油潛力

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）和插電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）擁有兩個(gè)動(dòng)力源，有助于對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化。HEV在發(fā)動(dòng)機(jī)高功率運(yùn)行下使用直接邏輯控制；而對(duì)于PHEV，則采用常規(guī)策略，即首先使用存儲(chǔ)在電池中的電能，然后切換到電荷保持（CS）狀態(tài)下的HEV控制模式。

車輛行程概況（VTP）是描述車輛道路行程屬性的一組參數(shù)，該參數(shù)包括行車路線、道路坡度、道路等級(jí)、車輛行駛速度等。試驗(yàn)中，使用HERE數(shù)字地圖可以直接在數(shù)字地圖界面中定義起點(diǎn)和目的地進(jìn)行試驗(yàn)。通過分析HERE數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)得到VTP參數(shù)，將行程劃分為幾百米至幾公里的路段，對(duì)于每段路程求解平均速度和速度限制，并使用馬爾科夫鏈觀察其數(shù)據(jù)的變化情況。

試驗(yàn)使用阿貢國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的豐田普銳斯PHEV模型，由駕駛員模型生成的轉(zhuǎn)矩命令可以通過混合監(jiān)控控制器（HSC）傳送到子模型中，子模型可得到力矩或力的響應(yīng)。HSC控制車輛首先以電動(dòng)汽車（EV）模式運(yùn)行，直到電池荷電狀態(tài)（SOC）變?yōu)槟繕?biāo)SOC的30%，此時(shí)車輛開始在電荷保持（CS）模式下工作。在單模式功率分流PHEV的HSC中演示了PMP（旁特里亞金最小原理）的過程，并使用動(dòng)力系統(tǒng)模型Autonomie分析了其對(duì)能量消耗的影響。此外，HSC還考慮了動(dòng)態(tài)控制中的影響因素，并使用隨機(jī)行程預(yù)測，將馬爾可夫鏈與確定性路線屬性組合生成研究所需的駕駛時(shí)間表，從而可以模擬給定行程的車輛速度的隨機(jī)變化，有助于將基于路線的能量管理方法應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)生活中。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用此種控制模式可有效地節(jié)約燃料。

刊名：IFAC Papers-OnLine（英）

刊期：2016年第11期

作者：D Karbowski et al

編譯：徐嘉浩