基于ADVISOR二次開發(fā)的混合動力系統(tǒng)設計與仿真研究環(huán)境愛護部最近公布的《2023年中國機動車污染防治年報》顯示，機動車的尾氣排放已成為我國空氣污染的重要來源。混合動力汽車和電動車是當前改善或解決汽車尾氣污染的一個行之有效的方法之一。計算機仿真是討論混合動力汽車的重要手段，有利于縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)本錢。目前，國內(nèi)外討論者討論混合動力汽車使用的計算機仿真軟件主要有CRUISE、CarSim、PSAT和ADVISOR，其中ADVISOR是在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下采納模塊化的編程語言，最大的優(yōu)點在于其代碼完全公開，便于使用者自主把握和二次開發(fā)。ADVISOR是由美國NationalRenewableEnergyLaboratory開發(fā)，采納后向仿真為主、前向仿真幫助的混合仿真方法，主要可以實現(xiàn)車輛總成參數(shù)匹配與優(yōu)化、車輛動力性能與經(jīng)濟性仿真分析、車輛能量治理策略評價等功能。但是，ADVISOR軟件也有自身的缺陷，它供應的汽車仿真模型是有限的，只適合于單軸前輪驅動的車輛仿真。本文針對某后輪驅動的混合動力城市客車，以MATLAB/SIMULINK為平臺，利用其開放的代碼和內(nèi)部通用的子模塊，對ADVISOR軟件進展二次開發(fā)，建立整車仿真模型，并進展仿真分析，為該車的研制供應了有力的依據(jù)。

1ADVISOR混合動力仿真系統(tǒng)二次開發(fā)

1.1混合動力系統(tǒng)構造與工作原理

文中所討論的混合動力汽車是一后輪驅動的城市公交車，其動力系統(tǒng)采納并聯(lián)式構造，系統(tǒng)構造組成如圖1所示。動力系統(tǒng)中采納了ISG電機，ISG是起動發(fā)電一體機，在混合動力汽車有較多的應用。動力系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種工作模式，如：1)在車輛起步或低速運轉，且蓄電池的荷電狀態(tài)SOC值大于下限值時，發(fā)動機關閉，由蓄電池組給ISG電機供電驅動車輛;2)當車輛在中高速運轉時，發(fā)動機效率較高，蓄電池組停頓工作，由發(fā)動機單獨驅動車輛;3)當需求轉矩大于發(fā)動機能供應的轉矩時，發(fā)動機與蓄電池組同時工作，共同供應轉矩驅動車輛;4)車輛在怠速、制動、下坡時，機械能經(jīng)ISG電機產(chǎn)生電能并存儲于蓄電池組中。

1.2混合動力系統(tǒng)仿真模型的二次開發(fā)

混合動力系統(tǒng)采納的是后輪驅動形式，而ADVISOR軟件原有的仿真模型只有前輪驅動，差異性較大。為了到達討論目的，因此需要對ADVISOR中相關的仿真模塊進展二次開發(fā)。

ADVISOR中前驅仿真模型的建立思路是，首先建立并求解出車輛在坡度路面的動力學方程，再依據(jù)動力學方程創(chuàng)立SIMULINK模型。下面對坡度路面的后輪驅動車輛進展受力分析，如圖2所示，假設此時車輛是極限附著，車輛初始速度為V0，在最大附著力Fmax下產(chǎn)生的最大末速度為Vt。其中，F(xiàn)W、Ff、Fi分別是車輛所受的空氣阻力、滾動阻力和坡度阻力，F(xiàn)n是驅動輪所受的垂直載荷。

1.3混合動力系統(tǒng)掌握策略模型設計

ADVISOR中的局部模型是以閱歷數(shù)據(jù)為根底建立的穩(wěn)態(tài)模型，仿真效果不佳;并且本文討論的仿真車輛的掌握策略與ADVISOR中現(xiàn)有的掌握策略不同。因此，在此需要對掌握策略進展重新設計。由于車輛本身是一個非線性系統(tǒng)，若采納傳統(tǒng)的PID掌握，需要將非線性系統(tǒng)進展線性化，掌握器的設計很費時間。故文中并聯(lián)式混合動力車輛采納的是模糊規(guī)律掌握，主要利用車輛的踏板開度、車速和SOC之間的關系作為動力安排的主要依據(jù)，經(jīng)過模糊規(guī)律動力安排掌握器模組，使發(fā)動機和馬達的動力保持最正確安排。

2仿真與結果分析

在進展ADVISOR仿真分析時，選擇不同的道路循環(huán)工況會較大的影響仿真結果。為了讓仿真分析更趨近實際狀況，本文將中國城市公交典型工況導入ADVISOR，并選用該工況對混合動力系統(tǒng)進展經(jīng)濟性能仿真分析。圖7是中國城市公交典型工況圖。由于該工況下的仿真車速上限是60km/h，因此在進展混合動力系統(tǒng)最高車速仿真時，又選擇了美國環(huán)境愛護署城市道路循環(huán)工況CYC-UDDS進展車速仿真。

3結論

1)本文充分利用了ADVISOR軟件代碼開放的特性，在其現(xiàn)有仿真模型的根底上，進展二次開發(fā)建立了混合動力客車的后驅動力系統(tǒng)模型和掌握模型，并將中國城市公交典型工況導入ADVISOR，這使仿真討論與實際工況更加吻合。

2)仿真結果說明，所建立的動力系統(tǒng)和掌握策略能夠較好的仿真該混合動力汽車的動力性能和燃油經(jīng)濟