考虑发动机排气背压阈值的柴电混合动力汽车最优控制

摘要：

根据柴油发动机台架试验结果,分析排气背压对发动机性能的影响,在设计插电式柴电混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)控制策略时考虑排气背压对油耗与排放的影响因素.以排气背压和蓄电池荷电状态为状态变量,利用庞特里亚金极小值原理,求解以插电式混合动力汽车油耗与颗粒物排放量的多目标泛函,从而得到整车油耗与排放综合最优控制策略.在MATLAB/Simulink仿真平台下建立了包含柴油颗粒过滤器(die-sel particle filter,DPF)压力损失和捕集效率模型的整车动力学模型,对上述所得最优控制策略进行验证,并与二阶段(charge-depleting and charge-sustaining,CD–CS)控制策略和无排气背压状态最优控制策略进行对比.仿真结果表明,本文建立的最优控制策略相对于其它两种控制策略均能明显降低排气背压升高对发动机性能的影响,有效地改善了整车燃油经济性和排放性.最后通过台架试验对所提出的最优控制策略的有效性进行验证,结果表明,采用该控制策略优化后的等效燃油消耗量与颗粒物(particulate matter,PM)排放量分别降低了9.68%和32%.

关键词：混合动力汽车、柴油发动机、排气背压、极小值原理、最优控制、排放

所属期刊栏目：34

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目51305472;重庆市基础科学与前沿技术研究专项cstc2014jcyjA60005资助. Supported by National Natural Science Foundation of China51305472;National Natural Science Foundation of Chongqing Municipalcstc2014jcyjA60005

在线出版日期：2017-07-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：533-540