基于模糊控制的混合动力商用车能量管理策略研究

冯海波 许恩永

摘 要：以某款混合动力商用车为研究对象，分析了基于规则的能量管理策略的不足，将基于规则的能量管理策略与模糊控制理论相结合，提出一种基于模糊控制的能量管理策略。设计以电池SOC和车速为输入变量，以发动机启停控制命令为输出变量的模糊控制器，控制发动机的启停。在MATLAB/Simulink软件中搭建出能量管理策略模型，在AVL Cruise软件中搭建出整车仿真模型，进行NEDC循环工况的联合仿真。仿真结果表明，基于模糊控制的能量管理策略优化能够合理分配发动机与电机的输出转矩，并能够进行合理的行车模式切换。

关键词：混合动力商用车;能量管理策略;模糊控制

中图分类号：U469.7 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）22-0113-04

Abstract： Taking a hybrid commercial vehicle as the research object， the paper analyzes the deficiency of rule-based energy management strategy. Combining the rule-based energy management strategy with fuzzy control theory， a new energy management strategy based on fuzzy control is proposed. The fuzzy controller which takes SOC and vehicle speed as input variables and engine start and stop control command as output variable is designed to control the start and stop of engine. The energy management strategy model is built in matlab/simulink software， and the vehicle simulation model is built in AVL cruise software to perform the joint simulation of NEDC cycle conditions. The simulation results show that the optimization of energy management strategy based on fuzzy control can distribute the output torque of engine and motor reasonably and switch the driving mode reasonably.

Keywords： hybrid electric commercial vehicle;energy management strategy;fuzzy control

随着经济的发展和社会的进步，人们的生活水平得到了巨大改善，汽车保有量逐年增加[1]。环境污染问题和能源短缺问题日益显著，促使发展新能源汽车成为汽车行业的新趋势[2]。目前，新能源汽车主要有纯电动汽车、混合动力汽车和氢燃料电池汽车3大类。混合动力汽车具有两个及以两个以上的能量源，相比之下，混合动力技术更能满足商用车的需求[3-4]。

混合动力汽车的能量管理策略主要有基于规则的控制策略和基于优化的控制策略。基于规则的控制策略是通过设定一系列的阈值完成对发动机和电机的控制，控制策略的优良差异性较大，但是控制较为简单，计算量小，得到了较为广泛的应用。基于优化的控制策略分为基于全局优化和基于瞬时优化两种。……