汽车工程 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (3): 313-322.doi: 10.19562/j.chinasae.qcgc.2021.03.002
收稿日期:
2020-07-17
修回日期:
2020-10-21
出版日期:
2021-03-25
发布日期:
2021-03-26
通讯作者:
徐兴
E-mail:xuxing@mail.ujs.edu.cn
基金资助:
Long Chen1,Zhixing Chen1,Xing Xu1(),Feng Wang1,Yingfeng Cai1,Tao Zhang2
Received:
2020-07-17
Revised:
2020-10-21
Online:
2021-03-25
Published:
2021-03-26
Contact:
Xing Xu
E-mail:xuxing@mail.ujs.edu.cn
摘要:
针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性。建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配后,再输出给发动机及电机控制器以控制其工作状态。针对起停优化控制中影响起停频次的关键时间参数,采用粒子群优化算法对其进行优化。仿真结果表明,相比优化前,所提出的能量管理优化策略能够实现对发动机起停或怠速状态的有效控制,减少发动机的起停频次,减少恶化油耗,验证了本文所提出的能量管理优化策略能够进一步优化整车燃油经济性。
陈龙,陈智星,徐兴,王峰,蔡英凤,张涛. 考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略[J]. 汽车工程, 2021, 43(3): 313-322.
Long Chen,Zhixing Chen,Xing Xu,Feng Wang,Yingfeng Cai,Tao Zhang. Energy Management Strategy of Plug⁃in Hybrid Electric Vehicle with Engine Start and Stop Optimization[J]. Automotive Engineering, 2021, 43(3): 313-322.
1 | 解少博, 辛宗科, 李会灵, 等. 插电式混合动力公交车电池配置和能量管理策略协同优化的研究[J]. 汽车工程, 2018, 40(6): 625-631. |
XIE S B, XIN Z K, LI H L, et al. A study on coordinated 0ptimization on battery capacity and energy management strategy for a plug⁃in hybrid electric bus[J]. Automotive Engineering, 2018, 40(6): 625-631. | |
2 | 李平. 基于SA⁃PSO的Plug⁃In混合动力汽车模糊控制策略优化研究[D]. 济南: 山东大学, 2017. |
LI P. Optimization research on fuzzy control strategy for a plug⁃In hybrid vehicle based on SA⁃PSO algorithm[D]. Jinan: Shandong University, 2017. | |
3 | BANVAIT H, ANWAR S, CHEN Y. A rule⁃based energy management strategy for Plug⁃in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)[C]. |
2009 American Control Conference, 2009: 3938-3943. | |
4 | XIONG W, ZHANG Y, YIN C. Optimal energy management for a series⁃parallel hybrid electric bus[J]. Energy Conversion and Management, 2009, 50(7): 1730-1738. |
5 | LI L, YANG C, ZHANG Y, et al. Correctional DP⁃based energy management strategy of plug⁃in hybrid electric bus for city bus route[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2015, 64(7): 2792-2803. |
6 | HE H, TANG H, WANG X, et al. Global optimal energy management strategy research for a plug⁃in series⁃parallel hybrid electric bus by using dynamic programming[J]. Mathematical Problems in Engineering, 2013. |
7 | 张冰战, 李开放. 基于动态规划的插电式混合动力汽车全局最优控制策略研究[J]. 汽车技术, 2018,40(7): 16-21. |
ZHANG B Z, LI K F. Research on global optimal control strategy of PHEV based on dynamic programming[J]. Automobile Technology, 2018,40(7): 16-21. | |
8 | 秦大同, 杨官龙, 刘永刚, 等. 插电式混合动力汽车能耗优化控制策略的研究[J]. 汽车工程, 2015, 37(12): 1366-1370. |
QIN D T, YANG G L, LIU Y G, et al. A research on energy consumption optimization control strategy for plug⁃in hybrid electric vehicle[J]. Automotive Engineering, 2015, 37(12): 1366-1370. | |
9 | ARABALI A, GHOFRANI M, ETEZADI⁃AMOLI M, et al. Genetic⁃algorithm⁃based optimization approach for energy management [J].I⁃EEE Transactionson Power Delivery, 2013, 28(1): 162-170. |
10 | YANG C, DU S, LI L, et al. Adaptive real⁃time optimal e⁃nergy management strategy based on equivalent factors optimizat⁃ion for plug⁃in hybrid electric vehicle[J]. Applied Energy, 2017, 203. |
11 | PENG J, HE H, XIONG R. Rule based energy managementstrategy for a series⁃parallel plug⁃in hybrid electric bus optimizedby dynamic programming[J]. Applied Energy, 2017, 185. |
12 | 龙海威. 基于效率优化的AMT中度混合动力汽车能量管理策略研究[D]. 重庆: 重庆大学, 2012. |
LONG H W. Study on energy management strategy for AMT medium hybrid electric vehicle based on efficiency optimized[D]. Chongqing: Chongqing University, 2012. | |
13 | 杨琦. 混联式混合动力汽车优化研究[D]. 上海:复旦大学, 2014. |
YANG Q. Research on the qptimization of a power⁃split hybrid electric vehicle[D]. Shanghai: Fudan University, 2014. | |
14 | 李献菁, 孙永正, 邓俊, 等. 插电式串联混合动力汽车发动机起停控制策略的优化[J]. 汽车工程, 2011, 33(2): 112-117. |
LI X J, SUN Y Z, DENG J, et al. Optimization of control strategy for engine start⁃stop in a plug⁃in series hybrid electric vehicle[J]. Automotive Engineering, 2011, 33(2): 112-117. | |
15 | 邓涛, 林椿松, 李亚南, 等. 采用NSGA⁃Ⅱ算法的混合动力能量管理控制多目标优化方法[J]. 西安交通大学学报, 2015, 49(10): 143-150. |
DENG T, LIN C S, LI Y N, et al. A multi⁃objective optimization method for energy management control of hybrid electric vehicles using NSGA⁃Ⅱ algorithm[J]. Journal of Xi’an Jiaotong University, 2015, 49(10): 143-150. | |
16 | OPILA D F, WANG X, MCGEE R, et al. An energy management controller to optimally trade off fuel economy and drivability for hybrid vehicles[J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2012, 20(6): 1490-1505. |
17 | 徐新铮. 新型双电机行星耦合PHEV能量优化及协调控制策略研究[D]. 镇江:江苏大学, 2019. |
XU X Z. Energy optimization and coordination control strategy for dual motors planetary coupling PHEV[D]. Zhenjiang:Jiangsu University, 2019. | |
18 | SUZUKI S, KOREMATSU K, TANAKA J, et al. Effect of idling stop at traffic signals on fuel consumption of gasoline engine vehicles period of idling stop and amount of saved fuel[J]. Journal of the Japan Institute of Energy, 2004. |
19 | 曾育平. 计及温度效应的插电式混合动力汽车实时优化控制策略[D]. 重庆:重庆大学, 2015. |
ZENG Y P. Integrated temperature effect and real⁃time energy management strategy of plug⁃in hybrid electric vehicle[D]. Chongqing: Chongqing University, 2015. | |
20 | 王钦普, 杜思宇, 李亮, 等. 基于粒子群算法的插电式混合动力客车实时策略[J]. 机械工程学报, 2017, 53(4): 77-84. |
WANG Q P, DU S Y, LI L, et al. Real⁃time energy managementstrategy for plug⁃in hybrid electric bus on particle swarm optimization algorithm[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2017, 53(4): 77-84. |
[1] | 刘晋霞,梁志豪,王强,温明星. TTR汽车等效燃油消耗最小的能量管理策略研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(2): 285-292. |
[2] | 齐春阳,宋传学,宋世欣,靳立强,王达,肖峰. 基于逆强化学习的混合动力汽车能量管理策略研究[J]. 汽车工程, 2023, 45(10): 1954-1964. |
[3] | 林歆悠,黄强,张光吉. 基于PSO的新型双电机多模式驱动系统转矩分配策略优化[J]. 汽车工程, 2022, 44(8): 1218-1225. |
[4] | 陈勇,魏长银,李晓宇,李彦林,刘彩霞,林霄喆. 融合工况识别的增程式电动汽车模糊能量管理策略研究[J]. 汽车工程, 2022, 44(4): 514-524. |
[5] | 李军求,刘吉威,朱超峰. 基于时变底盘构型的混动车辆能量管理研究[J]. 汽车工程, 2022, 44(12): 1866-1876. |
[6] | 杨宁康,韩立金,刘辉,张欣. 基于效率优化的混合动力车辆强化学习能量管理策略研究[J]. 汽车工程, 2021, 43(7): 1046-1056. |
[7] | 胡杰,王明,刘迪,颜伏伍,曹恺. 基于交通信息的复合电源系统控制策略优化[J]. 汽车工程, 2021, 43(5): 675-682. |
[8] | 张昊,范钦灏,王巍,黄晋,王志. 基于强化学习的多燃烧模式混合动力能量管理策略[J]. 汽车工程, 2021, 43(5): 683-691. |
[9] | 林歆悠, 伍家鋆, 魏申申. 双电机耦合驱动电动汽车驱动模式划分与优化*[J]. 汽车工程, 2020, 42(4): 425-430. |
[10] | 杨业, 张幽彤, 张彪, 胡韶奕. 基于等效因子优化的插电式混合动力客车自适应能量管理策略[J]. 汽车工程, 2020, 42(3): 292-298. |
[11] | 金辉, 张子豪. 基于自适应动态规划的HEV能量管理研究综述*[J]. 汽车工程, 2020, 42(11): 1490-1496. |
[12] | 林歆悠, 夏玉田, 李雪凡, 林海波. 燃料电池汽车行驶里程自适应ECMS策略[J]. 汽车工程, 2019, 41(7): 750-756. |
[13] | 姚堤照, 谢长君, 曾甜, 黄亮. 基于多模糊控制的电电混合汽车能量管理策略*[J]. 汽车工程, 2019, 41(6): 615-624. |
[14] | 解少博,刘通,李会灵,辛宗科. 基于马尔科夫链的并联PHEB预测型能量管理策略研究[J]. 汽车工程, 2018, 40(8): 871-877. |
[15] | 解少博,辛宗科,李会灵,刘通,魏朗. 插电式混合动力公交车电池配置和能量管理策略协同优化的研究[J]. 汽车工程, 2018, 40(6): 625-. |
|