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动态自适应控制策略就是根据发动机的经济性和排放性特点,利用最优控制理论,折中考虑燃料消耗率和各污染物排放的关系,建立对应的目标函数,来实现油耗和排放较少的目标。
模糊控制策略通过模糊逻辑推理方法,把人的经验变成计算机可读取的控制模型,从而使计算机代替人来进行有效的控制。此策略不需要建立精确的数学模型来分析整车的油耗和排放,它通过模糊控制器来处理那些不能用精确参数表达的控制规则。
动态自适应控制策略需采集和运算大量的数据,优化过程复杂,模糊控制策略的动态特性较差,且效果改善不是很大,基于逻辑门限的电力辅助式控制策略快速简单、实用性强。
结合工作模式分析,本车基本控制策略为∶通过设置发动机工作和电池SOC的逻辑门限,使电机用于市区低速行驶,在高负荷工况(急加速、连续爬坡)时发动机辅助驱动;而在高速公路上行驶时(含郊区中高速行驶工况)则采用发动机驱动,发动机工作在高效率区,避免以混合驱动方式或纯电动高速行驶时电池的快速充放电损失,使电池SOC维持在合理的范围内,延长电池的使用寿命。
电机在以下几种情况下工作∶
(1)当车速低于最小设定的速度时,LNG发动机关闭,电机提供全部的驱动力矩。
(2)若动力系统需求转矩超出LNG发动机所能提供的最大驱动转矩时,电机提供辅助转矩满足汽车动力性要求。
(3)汽车减速制动时,电机作为发电机为动力电池充电。
(4)在给定发动机转速下,如果发动机工作在低效率区,发动机关闭,由电机提供汽车所需的驱动力矩。
(5)当电池SOC小于下限值时,LNG发动机提供额外转矩用以驱动电机发电给电池充电,使电池SOC维持在合理的范围。
选择驱动电机的基本原则为:
车辆减速时电机可以实现再生制动,回收能量给动力电池充电,使混合动力汽车具有最佳能量利用率。目前,PHEV最常用的几种电动机的满足动力系统与整车集成的要求,具有高可靠性、高性能、高效率、低成本。
电机的外特性表现为;额定转速以下,以恒转矩模式工作∶额定转速以上,以恒功率模式工作。混合动力汽车要求电机低速行驶或爬坡时能够提供大的转矩,加速时能够提供大的功率,同时具有较大的调速范围。
结合插电式气电混合动力轿车的性能指标可知所选发动机要具备以下特点:技术较成熟,具有较高的热效率,满足动力性指标的要求,燃料消耗率处于较低水平,满足燃料经济性降幅50%的要求,污染物排放要少,排放水平达到国IV标准的要求。
天然气是公认的传统内燃机可持续发展的清洁替代能源,随着国家对CNG汽车项目的大力支持和推广,CNG汽车技术和产业已基本成熟。目前,LNG重型运输车和LNG客车的应用已经初具规模,国内潍柴、上柴等企业已有多款适用于重型车和客车的大排量LNG发动机上市,但是国内尚无企业生产专用于小轿车的LNG单燃料发动机,轿车用LNG发动机一般是由汽油机改装的。