增程式电动汽车控制策略研究

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相比于纯电动汽车而言,增程式电动汽车能较好地解决电池技术不完善所带来的多种瓶颈问题,被广泛认为是很具市场应用前景的新能源车型。为有效降低增程式电动汽车的能耗和提升各方面性能,需要对整车控制策略进行深入研究。本文以某增程式电动客车为研究对象,为其研发了一套整车控制策略。为制定出最优的控制策略,提出了基于国际前沿技术再优化改进的研发思想。为此,选用国际先进的增程式电动汽车一宝马i3作为研究对象,通过道路测试及转鼓测试对其控制策略进行分析,并以此为基础提出了增程式电动客车的整车控制策略。在宝马i3整车性能测试方面,综合考虑了北京城市道路的特点,设计了测试系统架构。基于测试获得的电耗和油耗数据,系统分析了宝马i3在各种工况下的能耗特征,验证了宝马i3控制策略在城市运行工况下的优势,并据此初步研究了该车在不同行驶情况下的控制策略。为进一步探明宝马i3的控制策略,开展了基于转鼓测试的控制策略研究。设计了包括定加、减速度工况和循环工况等在内的转鼓测试工况,提出了基于CAN总线信号分析的整车控制策略研究方法。通过定位并标定辅助动力单元信号及电动机信号等CAN总线信号的方法,基于识别信号特征点、特征信号曲线与实际控制量的对应关系的方式,研究了包含辅助动力单元控制策略,发动机起、停控制策略及能量管理策略在内的整车控制策略。在总结宝马i3控制策略设计思想基础上,并结合该型增程式电动客车的结构组成和部件特点,研发了包括驾驶员意图识别、模式切换和功率分配等的整车控制策略。并通过Matlab/Simulink搭建的仿真平台对所研发的控制策略进行了验证。仿真结果表明:所设计的控制策略可以满足整车的行驶性能需求。在中国典型城市公交循环工况下,其等效油耗仅为24.28L/100km,与传统的多工作点控制策略相比,节油率达到了19.8%。
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