بهینه‌‎سازی مصرف سوخت خودرو دورگه سری با استفاده از منطق کنترل فازی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

3 واحد نگاشت شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران‌خودرو (ایپکو)، تهران، ایران

چکیده

کنترل ­کننده مرکزی خودرو دورگه، زمان راه‌اندازی و خاموش‌شدن موتوراحتراقی، نقاط عملکرد آن، توان مصرفی باتری و میزان احیای انرژی ترمزی را مشخص می‌کند. راهکار کنترلی مدیریت کننده مرکزی خودرو دورگه سری، تعیین‌کننده میزان مصرف سوخت جهت تأمین توان مورد نیاز خودرو در هر موقعیت است. در پژوهش حاضر، راهکار کنترلی ترموستات، با استفاده از منطق کنترل فازی طراحی شده و با حالتی که کنترلر مورد استفاده از نوع کلاسیک باشد، از نظر میزان مصرف سوخت مقایسه شده­است. برای شبیه‌سازی مدل خودرو از نرم‎افزارهای جی‎تی­ پاور و سیمولینک به­ صورت کوپل استفاده شده ­است. مدل عددی ایجادشده در نرم ‎افزار، با داده‎ های تجربی مقایسه و صحه‌گذاری شده و در چرخه اروپایی مورد بررسی قرار گرفته ­است.­ نتایج نشان می­ دهد، استفاده از منطق کنترل فازی به جای کنترل کلاسیک، 4 درصد مصرف سوخت خودرو دورگه سری را کاهش می­ دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Fuel consumption optimization of a series hybrid electric vehicle utilizing fuzzy logic control

نویسندگان [English]

  • Mohsen Moghimi 1
  • Mohammad Mahdi Teymoori 1
  • Iman Chitsaz 2
  • Meysam Salehi 3
1 MSc Student, Mechanical Engineering Department, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
2 Faculty of Mechanical Engineering Department, Isfahan University of Technology, Isfahan, Iran
3 Calibration department of Irankhodro Powertrain Company, Tehran, Iran
چکیده [English]

The controller of the hybrid electric vehicle determines the combustion engine start-stop time, the operation points, and regenerative brake energy. The Controlling approach of hybrid electric vehicles controls the amount of needed fuel in every driving situation. In the present study, the thermostat strategy is implemented along with fuzzy logic control and compared to the classic thermostat strategy. The fuel consumption is compared in two different strategies. GT-power and Simulink software are implemented to simulate the series hybrid electric model. The numerical model is compared and validated with experimental data. The validated numerical model calculates the vehicle fuel consumption in the new European driving cycle. Results show that the use of fuzzy logic control reduces the fuel consumption of series hybrid electric vehicle 4 percent compared to the classical control strategy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Optimization
  • Series hybrid vehicle
  • Fuzzy logic
  • Controller
  • Fuel consumption

مراجع

[1] C. Mi, M. A. Masrur, and D. W. Gao, Hybrid Electric Vehicles: Principles and Applications with Practical Perspectives, Hybrid Electr. Veh. Princ. Appl. with Pract. Perspect., 2011
[2] A. Brahma, Y. Guezennec, and G. Rizzoni, Optimal energy management in series hybrid electric vehicles, American Control Conference, 2000
[3] L. V. Pérez and E. A. Pilotta, Optimal power split in a hybrid electric vehicle using direct transcription of an optimal control problem, Mathematics and Computers in Simulation, 2009
[4] J. Torres, R. Gonzalez, A. Gimenez, and J. Lopez, Energy management strategy for plug-in hybrid electric vehicles. A comparative study, Applied Energy, 2014.
[5] Shabbir W., Control strategies for series hybrid electric vehicles. PhD thesis, Imperial College London, 2015
[6] H. Yoo, S.-K. Sul, Y. Park, and J. Jeong, System integration and power-flow management for a series hybrid electric vehicle using supercapacitors and batteries, IEEE Transactions on Industry Applications, 2008
[7] S. Di Cairano, W. Liang, I. V. Kolmanovsky, M. L. Kuang, and A. M. Phillips, Engine power smoothing energy management strategy for a series hybrid electric vehicle, American Control Conference, 2011
[8] S. E. G. Mehrdad Ehsani, Yimin Gao, Modern Electric, Hybrid Electric, and Fuel Cell Vehicles, 2005.
[9] S.H.Mahyiddin et al., Fuzzy logic energy management system of series hybrid electric vehicle, IET Conf. Publ., 2016
[10] J. Gao, F. Sun, H. He, G. G. Zhu, and E. G. Strangas, A comparative study of supervisory control strategies for a series hybrid electric vehicle, Asia-Pacific Power Energy Eng. Conf., 2009
[11] https://global.nissannews.com/en/releases/.
[12] http://www.woodfieldnissan.com/blog/nissan-set-to-spread-the-note-e-power-across-the-sea/.
[13]https://theicct.org/sites/default/files/publications/EU-PHEV_ICCT-Briefing-Paper_280717
تحقیقات موتور
دوره 68، شماره 68
مهر 1401
صفحه 23-30

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 بهمن 1400
  • تاریخ بازنگری: 29 اردیبهشت 1401
  • تاریخ پذیرش: 29 اردیبهشت 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار