混合动力汽车瞬时等效油耗最低控制策略研究
摘要：本文提出一个以基于瞬时等效油耗最低控制策略，对影响瞬时油耗计算的重要参数，例如电池电量的等效燃油消耗、电池SOC维持策略和再生制动能量的修正进行分析研究，推导出精度更高的瞬时油耗最低的优化表达式。在此基础上，在ADVISOR软件中进行正交参数优化，初步确定优化表达式中重要参数的取值范围。前言：混合动力汽车技术为清洁汽车的设计提供了灵活的设计空间，但是其优越经济性和排放性能的获得相对于传统汽车则更加依赖于目标行驶工况的合理选择，总成参数的合理选择与优化，以及能量管理控制策略的合理设计与控制参数的优化。
如果将混合动力汽车在目标行驶工况下的最低燃油消耗问题作为一个纯粹的数学问题进行研究，那么根据最优控制理论对扭矩分配进行优化可以获得混合动力汽车在该目标行驶工况下行驶的全局最低燃油消耗：
N1
Jmi
Mi
mfcTfctfcttmmc_eqTmctmcttt0
（1）
上式的解可以作为混合动力汽车在目标行驶工况下获得全局最低燃油消耗的控制指令，但是实际行驶中是无法预知汽车在每个时刻的工作状态的，因此基于最优控制理论的全局最低燃油消耗在实际控制中是无法实现的。为克服全局最优理论存在的不足，研究人员提出了基于车辆实时运行状态的瞬时优化控制策略。瞬时等效油耗最低控制策略
瞬时等效油耗最低控制策略（ECMS）包含两层含义：1、等效油耗对于电量维持型混合动力汽车，消耗的电池电能（除再生制动回收的电能外）需要在车辆后面的行驶中消耗一定量的燃油进行补充，因此需要建立所消耗电池电能与补偿这些电能所需燃油的等效关系，将某一瞬时发动机消耗燃油与所消耗电池电能的等效燃油量归结为统一的能耗指标，作为优化控制的控制目标。这是瞬时优化控制策略的核心；2、瞬时优化根据混合动力汽车的实际运行状态，在每一控制时间内对车辆行驶需求的驱动功率在发动机和电机之间的分配进行实时优化，以使作为控制目标的等效油耗最低，从而确定动力总成的工作模式和功率分配。
混合动力汽车瞬时等效油耗最低控制策略可以表述为：
N1
Jmi
Mi
mfcTfctfcttmmc_eqTmctmcttt0
同时满足下述约束条件：机械约束：
（2）
TtotaltTfctTmct
（3）
0TfctTfc_maxfct
（4）
fc_mi
fctfc_max
（5）
Tmc_mi
mctTmctTmc_maxmct
（6）
0mctr