逆向差速齒輪式複合電動車之能量管理系統設計與分析.pdfVIP

逆向差速齒輪式複合電動車之能量管理系統設計與分析 1 2 黃國修 、鄭明源 1 國立台北科技大學車輛工程系教授 2 國立台北科技大學車輛工程系研究生 學界科專計畫編號：96-EC-17-A-16-S1-051-B 摘要 2. 複合電動系統動態模型建構 本研究探討能量管理控制策略及分析複合電動 本研究之複合電動系統架構包括內燃機與一體 系統整體性能，將具體的控制策略製造出一個能量管 式馬達發電機，系統動力由能量管理模組分配，並/ 理控制單元 EMU(Energy Management Unit)針對個別 根據駕駛者油門開度作為車輛動力需求，控制內燃機 的動力單元進行能量分配。能量管理系統以駕駛者動 與一體式馬達發電機動力輸出。/ 車輛動力需求 分為 力需求為參考輸入，採用以rule-based 為基礎之控制 為低中高 功率需求 ，動力輸出經過動力整合分配機 策略，決定電動馬達、發電機與內燃機的動力分配， 構，並由 eCVT 做無段變速控制 ，利用軟體 使內燃機一直處於最佳效率區域運轉。系統採用內燃 Matlab/Simulink 建構動態模型模擬動態行為並設計 機與電動馬達作為系統兩種動力源，利用逆向差速齒 閉迴路控制系統 [1] [2] 。 輪式動力整合分配機構將兩者結合，在車輛負載變化 2.1 內燃機模型 時搭配電子式無段變速機構 eCVT(Electrical 為簡化計算過程將所有的操作情形轉換成力矩二維 Continuously Variable Transmission)調整傳動減速 查表 ，而內燃機力矩為內燃機轉速與節氣門開度的函 比，使內燃機及電動馬達達到較穩定的動力輸出。電 數，本系統所使用的內燃機曲線為華擎 1.3L 腦分析使用 Matlab/simulink軟體以模組化方式建立 C13DCA 。在內燃機數學模型中使用牛頓第二運動定 系統各元件，依據NEDC2000 行車型態以整車動態 律，方程式如下 模組進行模擬，針對其結果加 以分析探討。 ?T J? (2.1) 關鍵字 ：複合電動車、能量管理系統、動態模擬、 算出內燃機轉速，並建立內燃機力矩二維查表利用內 控制策略。 燃機轉速與節氣門開度對應出內燃機輸出力矩[3] ，其 內燃機旋轉動態可以表示如下 1. 前言 T ?T ?T J ? (2.2) e fric e,Load e e 本研究根據 HEV(Hybrid Electric Vehicle)實驗平 其中T 為內燃機輸出