基于NVH的增程式電動汽車最優能量管理控制策略

設計一款增程式電動汽車能量管理控制器，可實現CO 2排放量最小化，同時實現最優的NVH特性，降低増程器運行對駕駛員及乘員帶來的不舒適影響。

首先制定一種整車的能量管理控制策略，保證CO 2排放量最小化。通過對全局優化算法仿真結果分析，動力電池恒放電速率的控制策略是實現CO 2排放最小化的最佳方法，但這需要真正了解發動機的排放曲線。為此，提出一種電動模式和充電模式相結合的控制策略，以實現與參考控制策略結果相近的效果。所提出的控制策略分為EV模式和Series模式。模式切換依賴于車輛功率需求、車速、車輛加速度和電池SOC。當SOC在設定范圍內時，車輛在EV模式下運行，但當車速大于50km/h或需求功率大于20kW或加速度大于0.05m/s 2時，切換至Series模式。當SOC低于預定值時，進入Series模式。這種算法對發動機平均效率不會產生較大影響，因此該方法可實現與參考控制策略等效的最優CO 2排放水平。如果再考慮動力電池再充電過程造成的CO 2排放，則整體CO 2水平會有所增高，但不會超過傳統車輛水平。

在此基礎上，將NVH特性作為新的限制條件，以進一步優化増程器排放噪聲，使其低于車輛滾動噪聲。提前檢測増程器發動機的工作點，通過約束條件限制影響發動機排放噪聲的參數，使排放噪聲低于車輛滾動噪聲。由于加入NVH約束條件對控制策略產生影響，因此通過NVH約束的靈敏度分析可進一步降低輪胎產生的滾動噪聲。由于約束條件不會對増程式電動汽車模式切換判定條件和參數產生影響，所以不影響模式切換。

仿真結果表明，所建立的控制策略能夠實現最小的CO 2排放水平，且NVH約束條件能夠很大程度上改善増程器NVH特性，尤其在城市工況，而NVH約束條件不會對發動機的CO 2排放產生顯著影響。

刊名：Journal of Automobile Engineering（英）

刊期：2013年第227卷

作者：Federico Millo

編譯：謝秀磊