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南京工程學院車輛工程系本科畢業(yè)設計（論文）
附錄B：英文資料翻譯
穩(wěn)態(tài)和內燃機怠速控制策略優(yōu)化
混合動力電動汽車
STEADY-STATE AND IDLE OPTIMIZATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGING CONTROL STRATEGIES FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLES
作者： WANG Feng，MAO Xiaojian，YANG Lin，ZHUO Bin
作者單位： School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiaotong，University,Shanghai 200240,China
刊名： 機械工程學報（英文版）
英文刊名： CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
年，卷（期）： 2008，21（2）
被引用次數： 1次
摘要：一種新的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化（SSO）的內燃機（ICE）的戰(zhàn)略，提出最大限度地提高混合動力電動車輛的整體動力，效率。其中內燃機效率，電動機（EM）的效率和能量存儲設備都明確地考慮進去，此外，根據使用的新型內燃機戰(zhàn)略SSO的看法，一種新型的ICE閑置優(yōu)化戰(zhàn)略的實施用以獲得最佳的閑置工作點和相應的最優(yōu)停車的EM發(fā)電功率工作點。模擬結果表明，通過新的SSO的追求效率方法，潛在的燃油經濟性相對于傳統(tǒng)的實現一個只有優(yōu)化內燃機效率的戰(zhàn)略而言得到改善，每個電壓的增加和燃料消耗的減少在停車收費時都以新穎的ICE戰(zhàn)略優(yōu)化了很多閑置。
關鍵詞：混合動力電動車 內燃機 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化 閑置優(yōu)化 能源轉換
0 引言
處在高效率的工作點或地區(qū)運行的內燃機（ICE）可以有效地改善混合電動汽車電動汽車的燃油經濟性。穩(wěn)態(tài)優(yōu)化（SSO）的內燃機可以通過使用的電動馬達（EM）的特點實現這項工作。內燃機的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化能維持儲能器件的電壓平衡模塊，如在本次研究中的超級電容器。內燃機穩(wěn)態(tài)優(yōu)化的過程，就是通過擴大電動油門使ICE的扭矩增大，而內燃機的的轉度保持不變。內燃機驅動器的電磁轉矩增量用來給超級電容器充電。后來，在超級電容器中儲存的能量可以被重新用于推進隨后的加速車輛。內燃機的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化通過積極的充電而提高了效率。認為必須解決的問題包括：什么是ICE的最佳工作點？在內燃機穩(wěn)態(tài)優(yōu)化期什么是最佳的發(fā)電效率？
傳統(tǒng)的內燃機控制策略SSO是基于優(yōu)化內燃機的效率，而傳統(tǒng)優(yōu)化戰(zhàn)略的主要問題并沒有考慮到動力總成元件的效率，如電動機和超級電容器。當在整體動力系統(tǒng)的功率傳輸過程中，功率損失嚴重。
在停車期間，如果超級電容器電壓低于一定水平，在ICE不能自動停止。相比傳統(tǒng)的閑置電磁驅動超級電容器充電，在ICE工作于閑置運行工作點時能產生更多的電力。因此，內燃機的閑置優(yōu)化問題出現了。
目前的研究有兩個目的：制訂新戰(zhàn)略的內燃機SSO以最大限度的提高動力總成的整體效率；運用新的SSO內燃機戰(zhàn)略的看法，提出了一種新的內燃機戰(zhàn)略閑置優(yōu)化找出最佳的內燃機閑置工作點和相應的最優(yōu)發(fā)電功率的閑置停車工作點。
1 系統(tǒng)配置
一個平行集成起動發(fā)電機配置（ISG型）混合動力電動汽車圖如圖1所示。
圖1 平行集成起動發(fā)電機配置混合動力電動汽車
該汽車的參數和動力總成參數如表1所示。
表1 車輛參數和動力總成
元件
參數
值
車輛
汽車總質量 m/kg
風阻系數
迎風面積 A/m2
車輪半徑 r/m
最終傳動比
變速箱比
1300
0.335
1.8
0.19
4.31
3.18-0.70
內燃機
位移 V/L
最大功率
1.5
62
電動機
最大功率
基速
6
1500
超級電容器
額定電壓U/V
容量 C/F
42
200
因為內燃機和電動機通過同一根軸連接，所以發(fā)動機轉速和內燃機轉速相等。
表1表明，有兩個能量路徑推動電動車。當電動機工作時，能量從已經通過內燃機充電的超級電容器中出來。電能從內燃機流向作為發(fā)電機的電動機，給超級電容器充電，然后從超級電容器放電流向用作電動機的發(fā)電機，這部分效率須給予分析。
超級電容器的頻繁快速的充放電有利于改善汽車的燃油經濟性。
2 穩(wěn)態(tài)優(yōu)化
該1.5L汽油發(fā)動機的特點如圖2所示。
圖2 1.5L汽油發(fā)動機的特性
實線和虛線代表了內燃機的最大效率和最大扭據。相對地，圖2表示，對于一個固定的發(fā)內燃機轉速，當內燃機的轉矩逐漸增加至最大轉矩過程中，內燃機的燃油消耗率會逐漸降低。相反的，當內燃機的轉矩在和之間時，燃油消耗率會增加。
內燃機的工作點從一個變成兩個，而內燃機的轉矩不變，如圖2所示。由于動力系統(tǒng)容量的限制，定義為的TICE_2的最大值是+與的最小值。
3 閑置優(yōu)化
對于內燃機的穩(wěn)態(tài)優(yōu)化而言，內燃機的轉速這個變量是恒定的。內燃機的轉矩是單參數的優(yōu)化問題。然而，對于內燃機的閑置優(yōu)化問題，則涉及到兩個參數，即發(fā)動機轉速和發(fā)動機轉矩。
傳統(tǒng)的內燃機閑置優(yōu)化策略的方法是，內燃機的電壓越低，其相應的轉矩越大。此外，傳統(tǒng)的優(yōu)化策略中的怠速和轉矩可用如下公式表示
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