48V P0轻混动力系统模糊控制策略设计及油耗仿真.pdf

铜陵职业技术学院学报DOI:10.16789/ki.1671-752x.2023.03.0152023年第3期48VP0轻混动力系统模糊控制策略设计及油耗仿真张新典渊同济大学,上海201804冤摘要院由于油耗法规的日益收紧袁车用48V系统作为一种新型电气化趋势得到了国内外汽车厂商的广泛关注遥P0结构的48V轻混动力系统不仅可以满足当前越来越多的车用大功率部件对提高电压的紧迫需求袁还可以作为辅助动力源优化整车动力输出袁提升整车燃油经济性遥 本文研究设计了一种基于模糊控制理论的48VP0轻混动力系统控制策略袁并进行WLTC循环油耗仿真验证遥 结果表明袁48VP0轻混动力系统可以实现WLTC工况11.2%的节油效果遥关键词院48V曰模糊控制曰WLTC循环曰燃油经济性中图分类号院U469文献标识码院A文章编号院1671-752X渊2023冤03-0077-07随着汽车工业的发展和人们生活水平的提高袁汽车作为一种重要的交通工具给人们提供了出行的便利袁 因而全世界范围内的汽车产销量也在不断的增长遥 以中国市场为例袁 根据公安部交通管理局的统计袁2022年全国机动车保有量达4.17亿辆袁 其中汽车3.19亿辆遥 逐年增长的汽车保有量不仅加剧了石油资源短缺的问题袁 也加剧了环境污染问题遥 因此对低油耗低排放的新型汽车的研究已成为汽车工业当前的重要课题遥为了降低能源消耗及排放袁 自2005年起袁中国便开始实行乘用车油耗限值标准袁即要求所有在中国市场销售的车型应满足对应的油耗限值1遥2019年袁国家发布了第五阶段叶乘用车燃料消耗量限值曳标准袁于2021年7月1日正式实行遥该标准要求车企不断提高节油技术袁 在2025年普通家用车要达到4L/百公里水平遥 尽管目前传统汽油内燃机的热效率最高已经可以达到47%袁但基于目前的基础材料及技术水平限制袁内燃机热效率已经很难再有阶跃性的提升袁因此只靠传统内燃机的发展来满足最新的油耗限值标准基本是不现实的遥 发展新能源汽车已经成为各车企的头号任务遥0排放的纯电动汽车固然是较为理想的方案袁 但受限于当前的电池材料及技术发展袁纯电动汽车仍具有成本偏高尧续航能力有限尧充电时间长等关键性痛点遥 因此兼具传统燃油汽车续航能力与电动汽车低油耗低排放的混合动力汽车将在未来很长一段时间内成为各车企的主流发展选择遥除了对排放和燃油消耗的严格限制袁现代汽车的另一个发展趋势是智能化与电气化遥 除了满足基本的驾驶袁 人们也要求更多的舒适性与智能性功能遥 这也意味着对汽车功率的需求越来越高遥 汽车当前的12V电气系统已经接近了车载用电设备的最高需求功率2遥例如传统的汽车启停技术袁在12V蓄电池的供电电压下袁如果发动机停机袁则无法满足空调压缩机的额定功率袁这意味着整车进入启停状态的时候袁空调无法工作遥 因此整车电气系统再次面临升级袁48V电气系统则是一种优秀的解决方收稿日期院2023-06-25作者简介院张新典渊1995-冤袁男袁安徽宿州人袁同济大学汽车学院硕士研究生袁研究方向院车用动力遥77窑窑案遥48V电压结构的最高充电电压为60V袁这也是无防护的人体安全直流电压的最高标准限值袁因此在整车应用时无需考虑和设计额外的高压防护措施袁同时也可以满足现代汽车智能化的高功率用电设备的需求遥48V电气系统和混合动力结构的组合具有很多优势遥渊1冤成本更低遥 与高压轻度混合动力汽车相比袁 采用48V电压的混合汽车成本只有前者的30%袁但可以实现其70%的功效遥 应用汽油或柴油发动机的48V轻度混合动力汽车袁 可将二氧化碳排放量减少10%以上袁 并通过回收制动能量袁在低速情况下袁 为启停式混动动力汽车提供更大的扭矩遥渊2冤整车厂可以选用小型发动机来提高燃油效率袁但并不影响发动机的性能袁额外增加的48V系统体积较小袁 不会大幅更改原有设计或增加过多重量遥渊3冤与传统汽车相比袁48V系统可以实现原本由发动机驱动的大功率附件的电气化遥 如电子空调可以实现发动机停机时空调的正常工作以保证车内乘员舒适性袁电子涡轮可以改善传统涡轮增压发动机上的涡轮迟滞现象遥 这些大功率设备的电气化还可以降低发动机负载袁提高发动机热效率遥近十年以来袁随着电池材料和性能的发展袁在对油耗尧排放法规和整车成本的综合考虑下袁由锂电池供电的48V系统作为一种性价比最高的解决方案袁各大国际车企及零部件供应商纷纷跟进研究遥 大众尧 奥迪和宝马均推出了搭载48V系统的试制车型袁博世尧大陆尧德尔福等国际知名零部件供应商也纷纷推出了48V系统和零部件袁国内也有诸多汽车厂商推出了搭载了48V系统的量产车型遥 此外袁调研与市场公司(ResearchandMarkets)在2018年发布的行业报告中预测袁 到2025年全球每年将有1400万辆配备48V系统的新车投入市场袁其中中国市场780万辆3遥2018年至2025年中国与国外48V车辆市场预测如图1袁 因此48V轻混动力系统具有广泛的市场应用前景遥1 48V P0 轻混动力系统方案设计1.1 48V P0 轻混动力系统的结构与特点根据电机相对于传统动力系统的位置袁 可以把单电机混动方案分为五大类袁如图1袁分别以P0,P1,P2,P3,P4命名袁 这也是目前行业内较为主流的混合动力系统分类方式4遥不同的混合动力系统结构根据其机械特性袁所能够支持的功能也有所区别遥 这几种方案的对比分析如下表1所示遥从对比分析可以看出袁 采用P0结构的48V轻混动力系统可以以很低的成本实现较为理想的节油效果袁野性价比冶很高袁工程实际应用价值较高遥 该结构的48V电机位于发动机前端袁通常采用启发一体式带传动电机渊BSG冤袁通过皮带与发动机曲轴相连遥其优势为对传统整车结构的改动最小袁 只需要将常规发电机替换为48V电机袁 并可以取消起动机袁对整车制造企业来说可以与传统车型共用生产线袁大图 1 中国市场和国外市场 48V 车辆预测图 2 单电机混合动力系统分类表 1 不同混动结构方案的功能及成本结构启停功能转矩助推能量回收纯电行驶节油效果成本P0有支持支持不支持7%-15%低P1有支持支持不支持10%-15%较低P2有支持支持支持15%-20%较高P3无支持支持支持暂无数据较高P4无支持支持支持暂无数据昂贵78窑窑大节省成本遥另外电机与发动机直接相连袁可以实现启停尧助力尧能量回收等功能遥 但缺点为受限于皮带传动效率袁能量损耗较大袁且容易打滑袁无法承受较大的转矩输出袁 因此只能进行有限的助力和能量回收遥由于电机与发动机一直相连接袁无法支持纯电行驶模式遥48V P0轻混动力系统在整车电气结构方面仍然保留传统的12V电气系统袁如图2所示遥 若仅保留48V系统袁 则会要求整车上所有负载电气设备都进行重新设计和开发袁成本过高遥因此目前的过渡阶段常采用12V/48V双电气系统5遥1.248V P0 轻混动力系统关键零部件参数由于P0结构的48V轻混动力系统可以直接基于传统燃油车辆结构进行改造袁 选取市面某款传统燃油车辆的基本参数如下表2遥由于本文的研究对象为P0结构的48V轻混系统袁48V电机提供的辅助驱动功率相对有限袁主要承担的作用是起动发动机和一定程度的转矩助推遥 因此其功率应同时满足起动时的需求功率P1和转矩助推的需求功率P2遥渊1冤48V电机在起动时可以将发动机拖至怠速转速袁从而优化起动型线和降低起动震动和噪音遥此时的需求功率P1可以用公式表示为院P1=Tn9550渊1.1冤式1.1中Tn为起动阻力矩袁n为目标怠速转速遥 查询资料可知袁该型号发动机在零下30摄氏度时的起动阻力矩为50.15Nm袁 怠速目标转速为1200rpm遥 代入数据可以计算出袁P1=6.30kw遥渊2冤P0结构的48V电机需要支持在发动机驱动的时候袁 进行一定的动力辅助袁 此时的输出功率为P2遥 考虑到带传动的打滑问题以及电机能力袁需要电机支持在2500rpm时输出40Nm的助推转矩遥 根据上文公式计算可得袁P2=10.47kw遥因此在比较市面上的所有48V电机产品后袁确定选取某一款48V电机参数如下表4所示遥在48V电机的参数确定之后袁另一个需要确定参数的重要零部件就是48V电池遥 作为48V系统所有功能的能量来源袁 在考虑到充放电效率以及48V/12V能量转换效率袁48V电池的需求功率应当满足院PB逸PM浊B浊i渊1.2冤式1.2中 PM为电机功率袁浊B为电池充放电效率袁取为90%遥 浊i为48V能量转换效率袁取为95%遥带入计算可得袁PB逸1.17kW遥衡量电池储存能量能力的一个重要指标就是电池容量遥 用公式可以表达为院C逸ImaxTN渊1.3冤式1.3中Imax为电池最大输出电流袁可以根据电池功率计算出遥T为电机助力时间袁根据上文的电机参数袁48V电机可以支持在峰值功率下进行10s的助力遥N为电机助力次数袁这里取10袁带入计算可得袁C逸6.8Ah遥图 3 12V/48V 双电气系统架构表 2 传统燃油乘用车基本参数参数数值整备质量渊kg冤1500总质量渊kg冤1800风阻系数 Cd0.32迎风面积渊m2冤2轮胎规格195/55 R16轴距渊mm冤2700变速箱类型AMT主减速比3.8发动机的基本参数如下表 3遥表 3 汽油发动机基本参数参数数值排量渊L冤1.5进气形式自然吸气最大转矩渊Nm冤145最大转矩转速渊rpm冤4000最大功率渊kW冤85表 4 48V 电机参数参数数值最大转速渊rpm冤12000最大起动转矩渊Nm冤55助力峰值功率渊kW,3000rpm/2-10s冤12回收峰值功率渊kW,4000rpm/30s冤14连续输出功率渊kW冤7kW冷却方式风冷79窑窑在比较市面上的所有48V电池产品后袁确定选取某一款48V电池包参数如下表5所示遥2 基于模糊控制的 48V 系统控制策略设计48V轻混动力系统拥有两个动力源院 发动机和电机遥该系统的目标是为了使二者互补工作袁利用电机的动力助推和发电负载的双向性弥补发动机在某些工况下的不足袁从而达到降低油耗尧提高驾驶员舒适性等效果6遥 对于该系统而言袁最重要的便是制定合适的控制策略袁 合理区分工作模式以及分配能量输出袁 让电机和发动机可以尽量以最理想的状态协调输出动力袁 从而使整车达到最优的工作效率和燃油消耗率遥2.1模糊控制策略基本理论模糊逻辑控制策略是一种基于模糊规则进行模糊推理的智能型控制方法遥 该控制在实际应用中可以将车辆的关键参数作为模糊控制器的输入袁 在制定相应的模糊规则后袁 模糊控制器便可以进行模糊推理袁将计算的结果解模糊后输出并执行袁实现对整车能量管理的实时控制遥 模糊逻辑控制策略的优点是不需要建立完整和详细的系统模型袁 具有较强的适用性袁计算速度较快袁基本可以满足整车控制的需要遥 缺点则是模糊规则的制定需要依靠丰富的工程经验袁如果模糊规则过于粗糙袁或者不匹配实际应用的场景袁就会大大影响控制的效果7遥模糊控制系统一般由四部分组成遥 第一部分是输入/输出接口袁负责处理整个系统的输入和输出袁将外部信号以及控制的目标转换成控制系统能够识别的信号作为输入袁 再将控制系统输出的结果转换成可执行的信号输出给受控对象遥 第二部分是受控对象袁一般可分为线性和非线性两大类遥由于现实中遇到的大部分问题的受控对象可能都无法用精确的模型来模拟袁因此模糊控制凭借其良好的控制效果袁在实际运用中的受控对象所涉及的领域不断扩展袁如机械尧航天尧生物行业等遥 第三部分是模糊控制系统的核心要要要模糊控制器遥 模糊控制器需要对输入信号进行模糊集合处理尧制定合适的模糊规则尧进行模糊推理尧 对模糊规则输出的控制结果做解模糊处理袁得出最终的控制结论遥 第四部分是传感器袁可以将受控对象的物理状态转变为电信号并进行实时反馈给模糊控制系统袁系统再对控制效果进行修正袁形成完整的闭环控制遥 因此传感器的精度也会影响整个控制系统的控制精度遥在实际应用中袁一般会选择高精度的传感器遥基于以上基本结构袁 模糊控制的整体控制过程可以用下图4进行表示遥2.2 48V 轻混动力系统工作模式在制定控制策略之前袁需要先对48V轻混动力系统的工作模式进行分析遥渊1冤48V电机启停模式P0结构的48V BSG电机具备启动和发电一体的功能遥48V BSG电机具备较大的功率袁因此可以支持拖动发动机到较高转速进行启动袁 获得更好的启动曲线袁减少启动噪音袁主要应用于自动启停场景遥渊2冤发动机单独驱动模式发动机启动后袁 若汽车处于小油门的常规中高速行驶袁且48V蓄电池电量较高无需充电袁此时整车的需求功率较小袁发动机在高效区间运行遥在该工况下袁发动机单独驱动袁48VBSG电机随皮带空载运行袁既不输出转矩袁也不作为负载遥渊3冤混合驱动模式当车辆进行加速或者爬坡等高负荷工况时袁若来自于整车的需求转矩超过了发动机的最佳扭矩甚至最大扭矩袁 且48V电池电量高于一定的门限值袁此时48V BSG电机也输出驱动转矩袁为发动机提供一定的动力辅助袁 从而让发动机转矩回落至高效率的运行区间袁 以达到降低油耗的目的遥 需要注意的是袁由于48V电池总电量较小袁因此无法长时间持表 5 48V 电池参数参数数值电池容量渊Ahr冤810s 充放电功率渊kW冤1560s 充放电功率渊kW冤10质量渊kg冤8.5电压范围渊V冤3652图 4 模糊控制过程80窑窑续的进行转矩输出遥 在48V电池电量低于一定的门限值后袁则会退出混合驱动模式袁继续由发动机单独进行动力输出遥渊4冤行车充电模式当车辆处于低速行驶等整车需求功率较小的工况时袁根据汽油发动机的万有特性袁此时发动机工作于低效区袁油耗较高遥 此时48V BSG电机可以作为负载袁在向48V电池进行充电的同时也可以提升发动机载荷袁使发动机趋向于高效区运行袁从而提高燃油经济性遥 需要注意的是袁为了避免48V电池的过充袁在48V电池电量高于一定阈值后袁便需要退出行车充电模式袁48V电机回到空载运行遥渊5冤制动能量回收模式当车辆进行制动时袁48V电机可以作为负载袁在辅助发动机反拖尧提供一定制动力的同时袁将能量回收给48V电池进行充电袁从而节省一些整车制动带来的的能量损失袁提高整车效率遥渊6冤12V启动机备用启动模式值得注意的是袁在本文研究所设计的48V轻混动力系统中袁 仍保留12V传统启动机及12V蓄电池遥 其目的是为了作为备用启动方式袁 确保在48V电气系统出现故障等异常时候袁 仍然保证可以启动发动机袁使车辆能够运行直至维修点遥2.348V 轻混动力系统双模糊控制策略基于对48V轻混动力系统工作模式的分析袁可以将车辆运行状态分为两种场景袁即驱动和制动遥因此设定48V系统的控制目标为在驱动和制动两种场景下袁 优化整车能量的分配以提高整车燃油经济性遥本研究采用双模糊控制策略袁即分别设计驱动模糊控制和制动模糊控制遥对于驱动模糊控制而言袁 其主要输入为来自整车的驱动需求转矩以及48V电池SOC袁通过识别整车实时运行工况袁动态分配整车能量袁输出使发动机高效运转的48V电机转矩遥对于制动模糊控制而言袁 其主要输入为来自整车的需求制动强度袁当前车速袁以及48V电池SOC遥通过对整车制动力的计算袁 输出48V电机负转矩袁即作为负载向48V电池充电遥 基于模糊控制的48V控制策略包含驱动模糊控制和制动模糊控制遥 其基本原理如图5所示遥2.3.1驱动模糊控制器驱动模糊控制器的目标是以为驾驶员总需求转矩和48V电池SOC为输入袁合理分配发动机和48V电机的转矩输出遥驾驶员总需求转矩可以直观的反应驾驶员意图遥 根据发动机外特性曲线袁在不同转速下袁发动机的最大转矩输出也不同遥 最大转矩输出表示了发动机在当前转速下动力输出的上限袁 而对于发动机驱动控制的核心则是将发动机运转区间尽量靠近发动机万有特性的最优区间遥 因此在设计驱动模糊控制器时袁 实际使用驾驶员驱动需求转矩与发动机最优转矩之比QT作为输入袁 能够更为精确的表示驾驶员需求遥48V电池SOC是判断模式切换的核心依据袁电量的多少将直接决定电机的工作状态袁 因此整体的控制策略需要保证48V电池SOC的动态平衡遥驾驶员的总需求转矩需要最终被合理分配到发动机与电机进行执行袁 因此电机的转矩输出应当辅助发动机运行至最优工作区间遥 实际将电机需求转矩的分配系数QE作为驱动模糊控制器的输出袁再经进一步计算转换作为电机需求转矩遥 在制定模糊控制规则时需要遵循以下规则院渊1冤若需求转矩高于发动机最优转矩袁则电机进入助推模式曰渊2冤若需求转矩低于发动机最优转矩袁则电机进入负载模式曰渊3冤若需求转矩适中袁则电机进入空载模式曰渊4冤若48V电池SOC较低袁则电机强制进入负载模式请求发电曰渊5冤若48V电池SOC较高袁则电机允许进入助推模式进行助力曰在MATLAB Simulink中使用模糊控制器工具图 5 48V 系统双模糊控制策略原理81窑窑箱袁根据已确定的输入和输出袁制定模糊控制规则袁建立相应的驱动模糊控制器并输出模糊规则曲面图如图6所示遥在该曲面图中袁依据发动机特性设定需求转矩与最优转矩之比QT的范围区间为0,1.5袁按照电量大小设定48V电池SOC电量范围区间为0,1袁 设定电机转矩分配系数QE范围区间为-1,1遥 通过该曲面图可以直观的看出上述设定的驱动模糊规则对于电机转矩分配系数的影响袁 例如若电池SOC较高且需求转矩高于发动 机最优转矩渊QT1冤袁则输出电机转矩分配系数QE0袁即电机进行转矩助推遥2.3.2制动模糊控制器制动模糊控制器的主要目标是在确保满足整车制动力需求的基础上袁根据车速V尧48V电池SOC尧制动强度Z的输入袁确定合适的制动能量回收转矩遥制动强度和车速决定了制动时总制动力的大小袁48V电池SOC则是决定是否进行制动能量回收的重要依据遥 因此选取以上三个变量作为制动模糊控制器的输入遥制动模糊控制器的输出是制动能量回收转矩袁并给到电机执行袁 从而可以实现将制动过程中原本会转化为热能损失掉的能量袁回收给48V电池充电并以电能的形式储存遥 本研究中用制动能量回收转矩与当前车速和制动强度下的最大需求制动转矩之比来表示电机制动回收转矩的大小遥制定模糊控制规则时主要需要遵循以下规则院渊1冤若制动强度越小则制动能量回收转矩比例系数越大曰渊2冤若制动强度很大时袁可能处于紧急制动袁此时需要考虑制动响应速度优先袁只进行摩擦制动曰渊3冤若48V电池SOC极高时袁此时电池无需充电袁只进行摩擦制动渊4冤若48V电池SOC较低时袁此时优先进行制动能量回收袁 若电机提供不了足够的制动力再进行摩擦制动遥渊4冤若车速越大则制动能量回收转矩比例系数越大曰渊5冤若车速很高时袁此时需要优先考虑制动安全袁只进行摩擦制动遥在MATLAB Simulink中使用模糊控制器工具箱袁根据已确定的输入和输出袁制定模糊控制规则袁建立相应的制动模糊控制器袁 其模糊规则曲面图如图7所示遥 在该曲面图中袁车速V范围区间定义为0,180袁48V电池SOC电量范围区间定义为0,1袁制动强度范围区间定义为0,1袁制动能量回收转矩比例系数范围区间定义为0,1遥 通过该曲面图可以直观的看出上述设定的制动模糊规则对于电机转矩分配系数的影响袁如车速V越高则能量回收转矩比例系数越大等遥2.3.3 48V控制策略模型使用MATLAB Simulink搭建48V轻混动力系统控制策略模型袁如图8所示遥主要包括整车驱动需求转矩计算模块尧整车制动需求转矩计算模块尧48V双模糊控制模块遥 该模型的输入为发动机和电机转速尧48V电池SOC尧加速踏板开度尧车速尧制动踏板开度尧车辆纵向加速度尧整车质量尧变速箱传动比袁输出为分配后的电机和发动机需求转矩遥图 6 驱动模糊控制器 Simulink 模型图 7 制动模糊控制器 Simulink 模型图 8 48V 轻混动力系统控制策略模型82窑窑3 基于整车模型的 WLTC 循环油耗仿真2021年2月20日袁 我国工业和信息化部组织制定的 叶乘用车燃料消耗量限值曳 强制性国家标准渊GB19578-2021冤袁由国家市场监督管理总局尧国家标准化管理委员会批准发布袁并于2021年7月1日实施遥 新发布的叶乘用车燃料消耗量限值曳中规定了汽油尧柴油尧两用燃料以及双燃料车辆的燃料消耗应按GB/T19233尧 采用全球统一轻型车辆测试循环WLTC渊Worldwide Light-dutyTestCycle冤进行测定8遥WLTC循环由四个部分组成院低速尧中速尧高速和超高速遥总长度23.25km袁总运行时间1800秒遥 循环最高速131km/h遥WLTC循环的特点是车速波动大袁且没有规律性袁属于瞬态工况的范畴遥为了探究本文研究制定的48V模糊控制策略在WLTC循环 工 况 下的 油 耗表 现袁 使 用AVLCRUISE软件分别搭建传统燃油车辆模型和48V P0轻混动力车辆模型遥3.1 整车模型对于传统燃油车辆模型的搭建首先需要选取必要的模块袁如车辆模块尧发动机模块尧驾驶员中控模块尧AMT变速箱及控制单元模块尧离合器模块尧主减速器模块尧差速器模块尧制动器模块尧车轮模块等袁拖动至建模界面袁并按照车辆结构进行排列遥对于48V车辆模型还需要选取电机尧电池尧带传动模块袁以及将编译后的MATLAB Simulink控制策略模型DLL文件加载至车辆模型遥整车基本的部件模块选取完毕后袁 需要对各个部件模块进行相应的参数配置遥 依次将各部件模块的参数配置完成后袁最后需要对各模块进行连接袁包括机械连接和电气信号连接两部分遥 需要确保部分关键电气信号的正确连接袁 否则车辆模型无法正常运行遥 搭建完成的整车模型如图9和图10所示遥3.2 WLTC 循环仿真及结果分析在AVL CRUISE中设定WLTC循环工况任务袁分别对传统燃油车辆模型和48V轻混车辆模型进行WLTC循环仿真袁油耗结果如表6所示遥从WLTC循环数据可以看出袁48V电池SOC在整体的循环过程中随着电机助力尧 能量回收的模式切换进行动态变化袁表明48V电池持续进行动态的充放电遥而在循环起始与结束时的电池SOC变化保持在10%以内遥 因此本文设计的48V控制策略可以基本保证48V电池SOC的动态平衡遥48V BSG电机的需求转矩由48V控制策略直接输出袁从数据上可以看出电机的工作状态随着正负需求转矩的切换而在助力和发电的状态之间进行切换遥48V控制策略在车辆需要较大的车速提升时会计算出正转矩使电机进行助力袁 在车辆制动时计算出负转矩使电机进行发电袁 而在车辆匀速行驶的稳态工况下会输出0转矩使电机进入空载模式遥 最终的循环油耗结果证明搭载48V P0轻混动力系统可以渊下转第 94 页冤图 9 传统燃油车辆模型图 10 P0 结构 48V 轻混动力车辆模型表 6 NEDC 和 WLTC 循环工况的燃油消耗仿真结果对比指标传统燃油车辆(L/100km)P0 结构 48V 轻混车辆(L/100km)节油率WLTC 循环百公里油耗6.796.0311.2%WLTC 循环仿真数据记录如图 11 所示遥图 11 WLTC 循环数据记录83窑窑渊上接第 83 页冤 给传统燃油车辆带来11.2%的节油率袁效果良好遥4 结论及展望本文开发设计了一种基于模糊控制的P0结构48V轻混动力系统袁 通过搭建Simulink控制模型及与AVL CRUISE中建立的整车模型进行联合仿真袁分析了P0结构48V系统在WLTC循环工况下对于整车燃油经济性的优化贡献遥 结果表明袁 搭载48VP0轻混动力系统的车辆相较传统燃油车辆可以实现11.2%的节油率遥 因此采用P0结构的48V轻混动力系统可以以较低的成本实现较为理想的节油效果袁野性价比冶很高袁具有较高的工程实际应用价值遥本文的研究虽然取得了初步的成果袁 但依然还有许多有待进一步深入研究的地方遥 首先袁P0结构48V的轻混动力系统在成本和节油率方面虽然具备较高的野性价比冶袁但随着我国相关法规的不断加严袁该单一混动结构的实际节油效果很难达到足以满足法规的燃油消耗水平遥因此后续还可以继续探索P0结构与其他混动结构的组合袁诸如野P0+P3冶尧野P0+P4冶等袁以达到更为理想的节油效果遥其次袁 本文研究采用的模糊控制策略着重探讨了模糊控制器的设计袁 在将来进一步的研究中可以继续寻求对于控制效果的优化袁 例如利用优化算法对输入参数进行优化袁 以及结合PID控制方法对输出参数形成闭环控制等遥最后袁 本文从理论和仿真的层面对P0结构48V轻混动力系统进行了设计和验证袁 没有基于实际的车辆和试验设备进行测试验证遥 在将来对48V系统做进一步的性能优化的研究中袁 基于实际车辆的测试验证是由理论研究迈向实际应用的重要基础遥参考文献院1周浩,王森,乔华,等.浅谈企业应对乘用车油耗法规的策略J.时代汽车,2018(3):14-15.2Dinc M.轻混电动汽车中的 48V/12V 汽车电气系统高功率转换J.中国电子商情(基础电子),2019(10):30-323R Adds Report:Global Mild Hybrid48V Vehicles Market Report 2018&Technology RoadmapJ.Food and Beverage Close-Up,2018(7):246-253.4陈跃.浅析混合动力汽车动力传动系统的结构与原理J.河北农机,2020(5):465张胜,张庆虎,丁安邦,等.汽车 48V P0 混动系统开发及应用J.汽车实用技术,2019(17):170-1726左兰,许力杰,田莉.基于 Simulink-Cruise 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