基于ADVISOR2002混合动力汽车控制策略模块开发(2)

2004年(第26卷)第4期　　　　　　　　　　　汽　车　工　程 395

SOR2002中最为常用的控制策略,即缺省的并联控

制策略作为研究对象,讨论其特点,并有针对性地提出实际有效的控制方案。

在ADVISOR2002中,并联HEV控制策略的建模思想是:在多数情况下,电池SOC维持在它的中线附近,使电池电量保持充足,这样对电池的寿命有利,它的实现见图1。

Te=T+Tchg(-)Tm=T-Te

Te=T-Tchg(+)Tm=T-Te

动力,这样使电池进一步恶化。但在实际情况下,出

于对安全和电池寿命的考虑,对电池的工作区间按红黄绿3区进行划分,如图2所示。在大多数情况下,使电池工作在绿区(中间附近),同时电池也可工作在黄区(中间与两侧相夹区域),但电池绝不能在红区(两侧)工作。即电池电量处于左侧红色区域还要求电池放电或电池处于右侧红色区域且还要求对电池充电,这两种情况都是不允许的。

同Te=T+TchgTe=T-Tchg

Tm=0右(-)Tm=T-Te(+)Tm=T-Te红区黄区绿区绿区　

同

左黄区

Tm=0

　　　　0　　　soclo　　　　soc0　　　sochi　　　100%

红区

图1　缺省并联控制策略原理

图1中T为汽车运行工况的转矩要求,即汽车的总负荷要求,在给定的工况下,为一确定值。Te和

Tm分别是发动机和电机系统向驱动车轮提供的转

0　　socdllosoclo　　　　　　soc0　　　　　　sochi　　socdlhi100%

图2　电池工作的3个分区示意图

SOC满足0r<0dllo和SOC

dlhi分别

矩,Tchg为电池补充转矩。Tm前面的符号说明:如果当前电池电量在中线右侧,则Tm为正处于电动状态,池SOC侧,则Tm为负,,发动机不仅给车轮提供动力还给电池充电,同样使电池SOC向中线靠近。可见该控制策略的思想是使电池SOC向中线平衡,即在多数情况下,维持电池电量在中线波动,处于动态平衡状态,所以称为电池平衡型控制策略。

在ADVISOR2002中,上述控制策略是由电池补充转矩Tchg计算子模块具体实现的。

Tchg=|K(SOC-SOC0)|式中常数K>0。

K=

=

(SOChi-SOClo)/2Asoc

dlhiandTm

时必须关闭电池,其中SOC

对应模块中的csdllosoc及csdlhisoc,它

们分别表示电池SOC不能工作的极限低值和极限高值。根据上述思想,对原ADVISOR中的缺省并联控制策略进行修改,以避免对电池的损坏。

3　并联控制策略嵌入ADVISOR2002

为了保证电池寿命,提出电池工作的3区域,这样要对电池的开关进行控制。下面分以下几个步骤进行。

311　修改模块控制库

打开libcontrols控制库文件,选择EDIT菜单下的UNLOCKLIBRARY,同时拷贝、粘贴原控制策略模块并命名(这里按缺省名后加1),然后断开LINK选项就可修改,以实现对电池开关进行控制。

该值说明电池SOC偏离中线越大,平衡到中线的转矩值也越大,其中SOChi、SOClo和Tconst分别对应模块中的cshi

soc、cs

lo

soc和cs

charge

trq,

分别表示为电池SOC设定高限值、低限值和发动机对电机的充电转矩。通过上面的分析可见,缺省并联控制策略简单、有效[2,3]。

大负荷工况下按此控制策略运行时,如ADVI2SOR2002中的CYC

NREL2VAIL工况,因为有爬

修改后的esson判断子系统不再是常数。最后在配置子系统模板中配置新增模块,然后关闭保存该

库。

312　修改顶层模块

打开原ADVISOR顶层模块BD另存命名为BD

PAR

PAR1mdl,并

坡要求,所以多数情况下发动机和电机联合工作。而模型中的

ess

on值在HEV中,都是固定的常

ESSOFF1mdl,在该顶层模

块进行修改。首先断开powerbus子模块,把原来esson常数模块替换为GoToTag模块,这样可将

值,即为“1”。这样当电池非常馈电如低于20%时,由于当前汽车的负荷很大,发动机已不能够提供足够的动力,而此时,电池还要进一步放电来辅助提供

控制策略判断所得电池开关命令分配到电池电机系统,以便适当时机断开电系统。另外,电机的转矩要