混合动力汽车的优化设计和最优控制

以动力总成部件的大小变化作为切入点，提出了一种参数化研究方法，并且在能源消耗方面，优化发动机和电动机的动力分配。考虑到发动机被关闭时的状况，以及起动发动机时所消耗的能量，设立了代表发动机的第二状态：该状态下可以获得比通常情况下更加真实的发动机模型。基于简化模型的动态编程算法可以得到运算结果，并且在电池充电状态的约束下考虑能量消耗，在每个步长上提供最佳的能量重新分区，然后确定给定动力总成系统的最佳组成。

为了能够在未来未知的真实驾驶环境下控制能量，采用了实时控制策略，即当量消耗量最小化策略（ECMS）。在该控制策略中，使用通过动态编程结果得到的比例参数，电池被视为辅助可逆燃料储备。将离线优化结果和ECMS与真实的混合动力车辆应用做了对比。结果显示，相对于传统的混合动力车辆，最优设计和控制策略能大幅度地改善发动机的工作状况，降低空气污染物的排放，并且提高了能量利用率。

刊名：Optimization and Engineering（英）

刊期：2011年第12期

作者：Delphine Sinoquet et al

编译：王也