吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (4): 1030-1037.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201604003

• 论文 • 上一篇    下一篇

诊断算法在混合动力汽车能量管理策略中的集成开发

曾小华1, 蒋渊德2, 宋大凤1, 彭宇君2, 杨南南2   

  1. 1.吉林大学 汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130022;
    2.吉林大学 汽车工程学院,长春 130022
  • 收稿日期:2015-04-24 出版日期:2016-07-20 发布日期:2016-07-20
  • 通讯作者: 宋大凤(1977-),女,副教授,博士.研究方向:车辆地面力学与底盘电子集成控制.E-mail:songdf@126.com
  • 作者简介:曾小华(1977-),男,教授,博士.研究方向:混合动力系统.E-mail:zeng.xiaohua@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51305155,51575221); 吉林大学科学前沿与交叉学科择优资助计划项目(2013ZY08)

Integration of fault diagnosing algorithm into energy management strategy for hybrid electric vehicle

ZENG Xiao-hua1, JIANG Yuan-de2, SONG Da-feng1, PENG Yu-jun2, YANG Nan-nan2   

  1. 1.State Key Laboratory of Automotive Simulation and Control, Jilin University, Changchun 130022, China;
    2. College of Automotive Engineering, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2015-04-24 Online:2016-07-20 Published:2016-07-20

摘要: 在混合动力汽车前期开发的能量管理策略的基础上,提出了一套基于混合动力汽车能量管理策略的诊断算法集成方案。该方案在能量管理策略的基本架构中分别集成故障检测、故障确认、故障识别、部件故障等级划分和容错控制。为验证该方案的有效性,基于Cruise软件平台下搭建整车模型,同时在Matlab/Simulink中搭建系统算法进行仿真实验。硬件在环仿真结果表明,本文集成方案实现了能量管理策略与故障诊断算法的无缝连接,在有效检测故障的同时实施相应的容错控制。

关键词: 车辆工程, 混合动力汽车, 诊断算法, 集成方案, 故障检测

Abstract: An integration scheme is proposed to effectively integrate fault diagnosis algorithm into energy management strategy for hybrid electric vehicle. In this scheme, the fault detection, fault recognition, fault identification, fault rank division and fault tolerance control are integrated into the general energy management architecture. In order to verify the effectiveness of the proposed scheme, a fault diagnosis algorithm-integrated energy management strategy is established using MATLAB/Simulink combined with models constructed by Cruise software. Hardware-in-the-loop simulation results show the fault diagnosis algorithm-integrated energy management strategy can detect the vehicle faults and apply fault tolerance control accordingly. Meanwhile, the fault diagnosis algorithm and energy management strategy are effectively coordinated.

Key words: vehicle engineering, hybrid electric vehicles, diagnosis algorithm, integration scheme, fault detection

中图分类号: 

  • U41
[1] Yuan Z, Teng L, Fengchun S, et al. Comparative study of dynamic programming and Pontryagin's minimum principle on energy management for a parallel hybrid electric vehicle[J]. Energies, 2013, 6(4): 2305-2318.
[2] Al-Alawi B M, Bradley T H. Review of hybrid, plug-in hybrid, and electric vehicle market modeling studies[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2013, 21: 190-203.
[3] 艾默迪. 汽车电力电子装置与电机驱动器手册[M]. 孙力,田光宇,杨正林,等译. 北京:机械工业出版社,2014:4-13.
[4] 李国洪, 田静, 刘鲁源. 混合动力电动汽车电池在线监控系统的设计及应用[J]. 汽车工程, 2005, 27(2): 151-154.
Li Guo-hong, Tian Jing, Liu Lu-yuan. Design and application of online monitoring system for batteries in hybrid electric vehicle[J]. Chinese Journal of Automotive Engineering, 2005, 27(2): 151-154.
[5] Jayabalan R, Fahimi B. Monitoring and fault diagnosis of multiconverter systems in hybrid electric vehicles[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2006, 55(5): 1475-1484.
[6] Jayabalan R, Fahimi B. Monitoring and fault diagnosis of DC-DC multistage converter for hybrid electric vehicles[C]∥ The 5th IEEE International Symposium on Diagnostics for Electric Machines, Power Electronics and Drives, Vienna, 2005: 1-6.
[7] Akin B, Ozturk S B, Toliyat H A, et al. DSP-based sensorless electric motor fault-diagnosis tools for electric and hybrid electric vehicle powertrain applications[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2009, 58(6): 2679-2688.
[8] Diallo D, Benbouzid M E H, Makouf A. A fault-tolerant control architecture for induction motor drives in automotive applications[J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2004, 53(6): 1847-1855.
[9] 曾小华,彭宇君,宋大凤,等. 混合动力汽车多平台控制策略架构[J]. 吉林大学学报:工学版,2015, 45(1): 7-15.
Zeng Xiao-hua,Peng Yu-jun,Song Da-feng, et al. Multi-platform control strategy architecture for hybrid electric vehicles[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2015, 45(1): 7-15.
[10] Chen H, Peng Y, Zeng X, et al. Fault detection and confirmation for hybrid electric vehicle[C]∥ IEEE Conference and Expo on Transportation Electrification Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific), Beijing, 2014: 1-6.
[1] 常成,宋传学,张雅歌,邵玉龙,周放. 双馈电机驱动电动汽车变频器容量最小化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1629-1635.
[2] 席利贺,张欣,孙传扬,王泽兴,姜涛. 增程式电动汽车自适应能量管理策略[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1636-1644.
[3] 何仁,杨柳,胡东海. 冷藏运输车太阳能辅助供电制冷系统设计及分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1645-1652.
[4] 那景新,慕文龙,范以撒,谭伟,杨佳宙. 车身钢-铝粘接接头湿热老化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1653-1660.
[5] 刘玉梅,刘丽,曹晓宁,熊明烨,庄娇娇. 转向架动态模拟试验台避撞模型的构建[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1661-1668.
[6] 赵伟强, 高恪, 王文彬. 基于电液耦合转向系统的商用车防失稳控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1305-1312.
[7] 宋大凤, 吴西涛, 曾小华, 杨南南, 李文远. 基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1313-1323.
[8] 朱剑峰, 张君媛, 陈潇凯, 洪光辉, 宋正超, 曹杰. 基于座椅拉拽安全性能的车身结构改进设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1324-1330.
[9] 那景新, 浦磊鑫, 范以撒, 沈传亮. 湿热环境对Sikaflex-265铝合金粘接接头失效强度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1331-1338.
[10] 王炎, 高青, 王国华, 张天时, 苑盟. 混流集成式电池组热管理温均特性增效仿真[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1339-1348.
[11] 金立生, 谢宪毅, 高琳琳, 郭柏苍. 基于二次规划的分布式电动汽车稳定性控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1349-1359.
[12] 隗海林, 包翠竹, 李洪雪, 李明达. 基于最小二乘支持向量机的怠速时间预测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1360-1365.
[13] 王德军, 魏薇郦, 鲍亚新. 考虑侧风干扰的电子稳定控制系统执行器故障诊断[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1548-1555.
[14] 胡满江, 罗禹贡, 陈龙, 李克强. 基于纵向频响特性的整车质量估计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 977-983.
[15] 刘国政, 史文库, 陈志勇. 考虑安装误差的准双曲面齿轮传动误差有限元分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 984-989.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 刘松山, 王庆年, 王伟华, 林鑫. 惯性质量对馈能悬架阻尼特性和幅频特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 557 -563 .
[2] 朱剑峰, 林逸, 陈潇凯, 施国标. 汽车变速箱壳体结构拓扑优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 584 -589 .
[3] 王同建, 陈晋市, 赵锋, 赵庆波, 刘昕晖, 袁华山. 全液压转向系统机液联合仿真及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 607 -612 .
[4] 张春勤, 姜桂艳, 吴正言. 机动车出行者出发时间选择的影响因素[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 626 -632 .
[5] 肖锐, 邓宗才, 兰明章, 申臣良. 不掺硅粉的活性粉末混凝土配合比试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 671 -676 .
[6] 周逢道, 王金玉, 唐红忠, 张赫, 周继瑜. 近地表电磁探测多频数字驱动信号产生技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 682 -687 .
[7] 欧阳继红, 王振鑫, 景黎. 扩展度量关系的9-交集模型[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 695 -700 .
[8] 陈思国, 姜旭, 王健, 刘衍珩, 邓伟文, 邓钧忆. 车载自组网与通用移动通信系统混杂网络技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 706 -710 .
[9] 孟超, 孙知信, 刘三民. 基于云计算的病毒多执行路径[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 718 -726 .
[10] 仙树, 郑锦, 路兴, 张世鹏. 基于内容转发模型的P2P流量识别算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(03): 727 -733 .