混合动力牵引车控制策略研究.pdf

第1期
机槭设计与制造
2013年1月
Machinery Design Manufacture
混合动力牵引车控制策略研究
石凯凯,罗卫东,李亚辉,何正强
(费州大学机械工程学院,贵州贵阳550025
摘要;混合动力车辆相比传统车辆的优势在于可以提高燃料利用率和减少尾气排放。以串联混合动力牵引车驱动系统
的控制策略为研究内容,进行了能量回收系统总体设计,且在 MATLAB/IMULINK运行环境下对混合动力系统中的控制
策略进行建模,针对率引车的参数,在 ADVISOR混合动力仿真软件环境下对整车性能进行仿真,研究结果是电池SOC
值在设定的合理范国,电机在合理工作区,发动机工作在高效区城附近,尾气排故控制符合国家标准。控制策略达到了设
计要求,在某型号牵引车上的成功应用有参考价值。
关键词:混合动力;控制策略; ADVISOR
中图分类号:TH16;U653.923.+4文献标识码:A文章编号:1001-3997(2013)01-0171-03
Research on Control Strategy of Hybrid Tractor
SHI Kai-kai, LUO Wei-dong, LI Ya-hui, HE Zheng-qiang
College of Mechanical Engineering, Guizhou University, Guizhou Guiyang 550025, China)
Abstract: Compared with conentional vehicle, the hybrid ehicle s advantages are in its improving the fuel s utiliztion rate
and reducing the emission of tail as, t researches hybrid tractor driver systems control strategy, ouerall design of the enery
recoery system, and then building model for contro strate based on the MATLAB/SIMULINK, ten, according to te
parameters of the tractor, emulating tractor under AD VISOR which is the special software for hybrid he findings are that
battery SOC walue is in the set reasonable range, motor is in a reasonable working area, the fuel converter is working near a
high efficient area, and emission contr meets the tional stadards. The control strategy achieves the design requirement, and
it has the reference value for the successful application of a certain type tractor.
Key Words: Hybrid; Control Strategy; AD VISOR
向是制定控制策略首要考虑的因素,进而使车辆在满足路面基本
控制策略是一种控制规则,它预置在车辆控制器中,并给出功率要求的前提下,还能够让各个动力源之间进行合理的匹配。
各组件的运行指令。车辆控制器接受来自驾驶员的运行指令,以
在忽略各种损失的前提下,功率关系满足下式
及来自驱动系和所有组件的反馈,然后应用特定的运行模式做出
决策。驱动系的性能主要取决于控制的质量,其中控制策略起着
在对牵引车动力系统研究时,首先确定好工况,那么Pn
决定性作用
是一定值,其大小直接由路面需求功率决定。P和P.分别是两
混合动力技术已经在汽车领域取得巨大成功,各种控制策个之间不存在线性关系的变量,它们之间输出的功率如何分配就
略已经成功运用于轿车上,比如丰田的普锐斯等等,牵引车作为是控制策略要研究的主要内容,怎样分配才能使整个动力系统以
工程车辆,可以借鉴控制策略在汽车领域的应用,以此作为开发最少的源输出满足最大的功率需求,就是控制策略要达到的目
工程车辆的基础,并经过一系列试验,使控制策略在牵引车上得标,这也是制定控制策略的重要着眼点。
到成功开发。
2.1制定串联式混合动力牽引车控制策
2能量回收系统总体设计
控制策略的首要目标是满足驾驶员给出的功率信号值,另
事实上,存在多种控制策略,它们应用于面向不同任务要求外要保证电池的SOC处于设定的合理范围内,以提髙整体功率
的车辆驱动系。所研究的牵引车驱动系构造,如图1所示。为串联输出效率。发动机首先通过控制模块得到一个电源状态信号,据
式结构。
此来确定工作模式。发动机向外输出功率时,控制首先要通过控
串联式混合动力系统功率流图,如图2所示,通过该图,可制器检测到的需求功率信号来判断输出功率的流向,当电池SOCc
以看出该车动力系统的功率流向情况,如何控制好这些功率的流较低时,发动机发电机一方面向电机直接提供电能,两一方面会
来日期:2012-03-11
基金项目:黔科合重大专项资助字[20116018
作者简介:石凯凯,(1986-),男,硕士研究生,研究方向为汽车零部件设计及制造;
罗卫东,(1962-),男,贵州,教授,硕土生导师,研究方向:汽车关键零部件设计与研究