混联混合动力客车动力系统建模与转矩分配控制策略研究

以某型号混联式混合动力公交客车为研究对象,在分析其动力系统的基础上,利用Cruise软件建立了动力系统仿真模型,并结合车辆实际运行特点,设计了一种以燃油经济性和超级电容电量平衡特性为控制目标的转矩分配控制策略,在选定的工况下进行了仿真.仿真结果表明,与实车测试数据相比,设计的控制策略在保证整车动力性的基础上,燃油消耗降低了6.2%,并较好地维持了超级电容的电量平衡,验证了整车仿真模型与转矩分配控制策略的正确性和有效性.     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

ISG混合动力电动汽车的转矩控制策略

转矩为ISG混合动力电动汽车能量管理策略中最主要的控制变量,其实质为转矩分配策略。针对ISG并联混合动力轿车,根据混合动力系统的工作模式,以需求转矩与发动机当前最佳效率转矩的比值和蓄电池荷电状态(SOC)为输入,以电机转矩指令为输出,构建了转矩分配模糊控制器。基于仿真软件ADVISOR,选用NEDC道路循环工况进行了仿真分析。结果表明:与传统门限控制策略相比,该模糊控制器在一定程度上更有效地降低了混合动力电动汽车的燃油消耗量,并且保持电池组SOC在工作区间的平衡。     

双模式机电复合传动系统综合控制策略

为了实现双模式机电复合传动系统的能量管理与控制,开展了系统综合控制策略的研究。在分析双模式机电复合传动系统机构特点的基础上,提出了在保证动力性的前提下改善燃油经济性为主要目标的控制策略,实现传动系统工作模式判断与切换以及系统不同能量源间的协调控制。开发了基于dSPACE的双模式机电复合传动控制策略硬件在环仿真平台,对该控制策略下的车辆性能进行了评价。仿真结果表明,开发的双模式机电复合传动系统控制策略实现了整车系统的能量管理与控制,优化了发动机的工作点,改善了车辆的燃油经济性。     

静液传动混合动力车辆控制策略优化

为了提高静液传动混合动力车辆的燃油经济性,在Matlab/Simulink平台上建立了整车动态性能仿真分析模型,建立逻辑门限控制策略参数优化的有约束非线性规划模型,以燃油消耗率为优化目标,以发动机主动充压转矩差值和主动充压压力限值为优化对象,运用多目标遗传优化算法,在不同的循环工况下对静液传动混合动力系统工作模式的选择...     

基于多模式切换的插电式混合动力电动汽车能量优化管理方法

插电式混合动力汽车中电动机和发动机的能量优化控制方法在提高车辆续航里程及驾驶性能方面有重要影响,本文结合传统的差值补充策略、负载跟随策略、持续最优策略3种控制策略提出一种基于多模式切换的能量优化管理方法,设计了5种工作模式在不同电池SOC下的模式转移方法和功率分配方法,旨在使汽车在满足驱动需求的前提下针对不同的行驶状态都能够降低能量消耗.结合某PHEV车型整车仿真模型对提出的能量优化管理方法进行离线仿真,并将离线仿真结果与传统能量控制方法的仿真结果进行对比,结果表明基于多模式切换的能量优化管理方法提高了汽车燃油经济性和汽车续航里程.     

基于AMESIM混合动力汽车模式切换仿真分析

针对混合动力汽车动力模式切换的品质控制对动力性能和驾驶性的影响,本文提出了一种新型插电式混合动力装置,实现了多种动力模式。基于AMESim软件建立插电式混合动力行星齿轮系统仿真模型,模拟纯电模式下单电机驱动模式和混合动力模式两种模式的切换过程,分析车辆动力模式转换过程,并以驱动模式切换瞬间的电机转矩、转速和车速作为车辆模式切换初始条件,并进行模拟仿真分析。仿真结果表明,在模式切换过程中,车辆冲击小于德国冲击限值10m/s3,证明该模式切换平稳且对整车影响很小。本文提出的新型混合动力系统在满足动力性能要求的前提下,具有较高的模式切换品质,对混合动力结构开发具有借鉴意义。     

混联式混合动力系统多能源综合控制策略

为实现混合动力车辆的能源管理与控制,针对混联式混合动力系统设计了基于分层结构的多能源综合控制策略.该策略将混合动力控制逻辑划分为决策层、中间层与伺服层:决策层确定系统总功率需求与控制模式;中间层进行功率分配并确定各部件稳态控制目标;伺服层根据控制品质要求确定动态过程瞬时控制目标.开发多能源综合控制器ECU软硬件,并对硬件在环仿真平台上进行典型工况测试.测试结果表明,设计的混联式混合动力系统多能源综合控制策略实现了混合动力车辆的能量管理与控制,发动机工作点得到优化配置,提高了燃油经济性.控制策略的分层结构设计方法,使控制逻辑更为简明、清晰,同时兼顾了功率流的优化配置与动态过程的品质控制要求.     

AMT混合动力系统驱动模式能量优化控制

在AMT混合动力系统转矩优化分配算法的基础上,提出了以动力总成系统效率最大化为目标的AMT档位优化控制来优化转速,并通过离线优化求解确定了不同状态(发动机和电机功率、车速、蓄电池SOC)下AMT的最优化档位控制规律和电机最优化转矩。仿真试验结果表明,能量优化控制算法显著改善了整车燃油经济性。     

液压挖掘机混合动力系统建模及控制策略研究

为了使液压挖掘机达到节能的目的，提出了一种应用于并联式混合动力液压挖掘机系统的控制策略.分析了该并联式混合动力液压挖掘机系统的结构，建立了其仿真模型，归纳了其工况的特点，从而确立了以发动机燃油经济性和电池荷电状态（SOC）为优化变量的控制策略.该控制策略设立了多个发动机工作点和SOC工作上、下限，在工作中通过比较SOC当前值与其限值来自动切换发动机的工作点或工作段.仿真结果表明，该控制策略在挖掘及平地两种工况下均能使发动机保持较好的燃油经济性，同时电池SOC也能稳定在设定的72.5%～88%范围内，有利于系统的高效稳定工作.     

Fuzzy energy management strategy for parallel HEV based on pigeon-inspired optimization algorithm

Improvements in fuel consumption and emissions of hybrid electric vehicle (HEV) heavily depend upon an efficient energy management strategy (EMS). This paper presents an optimizing fuzzy control strategy of parallel hybrid electric vehicle employing a quantum chaotic pigeon-inspired optimization (QCPIO) algorithm. In this approach, the torque of the engine and the motor is assigned by a fuzzy torque distribution controller which is based on the battery state of charge (SoC) and the required torque of the hybrid powertrain. The rules and membership functions of the fuzzy torque distribution controller are optimized simultaneously through the use of QCPIO algorithm. The simulation ground on ADVISOR demonstrates that this EMS improves fuel economy more effectually than original fuzzy and PSO_Fuzzy EMS.     

Modeling and optimal energy management of a power split hybrid electric vehicle

With the combination modes of engine and two electric machines,the power split device allows higher efficiency of the engine.The operation and of a power split HEV are analyzed,and the system dynamic model HEV is established event-driven for HEV forward system simulation dynamics controller design.Considering the mode,the fact the mode that the operation modes of is the are and the the is continuous theory.time-driven this for each structure selection of the controller built and the described finite with hybrid automaton control In control structure,process is depicted by the state mode machine(FSM).The multi-mode switch controller is designed to realize power distribution.Furthermore,vehicle operations programming are optimized,and finite the prediction nonlinear model horizon.predictive control(NMPC)strategy is applied by that implementing the dynamic(DP)and in the Comparative simulation The results optimal demonstrate strategy hybrid in control structure is effective feasible for HEV energy management design.NMPC is superior improving fuel economy.     

Development of performance and combustion system of Atkinson cycle internal combustion engine

The application of hybrid vehicle is a practical technical solution to the energy shortage and the environmental pollution.The internal combustion engine(ICE)plays a key role in the development of the hybrid vehicle.Based on the requirements of the hybrid vehicle and the characteristic of Atkinson cycle,a set of designing methods for the Atkinson cycle gasoline engine is presented through the analysis of the optimized matching for the compression ratio,valve timing and the combustion chamber.The designing method has been verified by the bench test and the results show that the fuel consumption can be improved by12%–15%with the reduction of the low speed torque by 10%,and the low fuel consumption region in the fuel map extends significantly with the rated power almost keeping constant.It may be of great reference for the development of hybrid vehicle technology in China.     

基于动态规划算法的混联混合动力汽车控制策略

针对某混联型混合动力汽车的布置形式,构建了整车控制数学模型。利用动态规划方法,提出了以控制整个循环发动机燃油消耗最低和电池SOC维持在理想值为目标的优化函数。提出了动态限制SOC区域模型。设计了动态规划全局搜索算法。进行了换档逻辑的优化。仿真对比了基于功率跟随的混联汽车控制策略、动态规划方法以及改进的功率跟随策略。结果显示,动态规划方法可以作为其他控制策略的评价参考,可以改善功率跟随控制策略控制效果。     

系统效率最优的功率分流式混合动力汽车非线性预测控制

针对一种基于双行星排构型的功率分流式混合动力汽车,建立系统动态模型,准确描述其转速转矩耦合关系,通过建立各部件的效率模型,分析不同模式下系统的工作效率. 设计控制器结构框架,以系统工作效率和电池充放电平衡为目标,构建基于模型预测控制的优化问题,采用一步马尔科夫链模型预测驾驶员需求转矩及车速,将有限时域内的优化问题转化为非线性规划问题,基于序列二次规划算法实现优化求解. 仿真研究表明,基于系统效率最优的预测控制器能够维持电池的充放电平衡,在美国城市驾驶循环（UDDS）下,当电池初始电池荷电状态（SOC）分别为0.50、0.55和0.60时,相较于以发动机燃油消耗最优为目标,车辆等效燃油经济性分别提高了7.17%、5.73%和10.11%,验证了控制器的有效性和优越性.     

双离合器式自动变速器换档品质评价与优化

从控制的角度出发将双离合器式自动变速器(DCT)换档品质评价指标进行了细分定义。基于MATLAB/Simulink搭建了某DCT样车整车模型。设计了控制品质评价系统。通过整车系统模型与评价系统的联合仿真,确定了控制目标,即各个评价指标的控制期望区间,从而为双离合器式自动变速器控制策略、控制算法提供参考和指导。在换档控制中以换档品质评价等级最高为目标函数,通过遗传算法的多目标优化方法,针对扭矩相、惯性相离合器切换时序的控制策略进行了优化,得到了离合器分离/接合速度的最优解集。基于双离合器式自动变速器整车系统模型和评价系统的仿真平台,给出了换档品质优化前后的仿真结果。整车试验结果表明:换档控制策略和控制算法优化方案是正确的,从而改善了DCT的换档品质。     

并联混合动力汽车模糊控制能量管理策略研究

针对一款并联混合动力汽车,以提高整车燃油性和改善尾气排放为控制目标进行了能量管理策略研究。将混合动力系统整车需求转矩与当前转速下的发动机最优转矩差值（ΔT）、电池组荷电状态（SOC）作为模糊转矩控制器输入,发动机输出转矩作为控制器输出,设计了25条控制规则,基于ADVISOR仿真验证该策略的有效性和可行性。仿真研究表明,提出的能量管理策略提高了发动机工作效率,减少了燃油消耗和尾气排放,并能维持电池组的SOC在合理的范围内波动。     

混联式混合动力汽车动力系统参数匹配的研究

混合动力汽车动力总成参数的合理匹配是混合动力汽车产品开发的重要前提和基础性工作.在对混联式混合动力汽车动力总成结构和整车控制策略分析的基础上,分别进行发动机、电动机和蓄电池等动力总成部件的选型和参数设计,并对传动系统进行参数设计.针对发动机、永磁同步电动机和镍氢蓄电池的工作特性建立模型,并基于NEBC工况进行仿真,得出发动机扭矩、电动机扭矩和蓄电池荷电状态的变化曲线.结果表明,混联式混合动力汽车动力系统的参数匹配合理.     

深度混合动力电动汽车牵引力控制方法

提出了基于深度混合动力电动汽车的牵引力分层控制方法。上层控制中提出了基于动态滑模的驱动轮目标驱动力矩制定策略;下层控制中提出了电机转矩单独控制策略、基于转矩动态协调的发动机电机协调控制策略以及工况识别逻辑。最后开发了仿真和硬件在环试验平台,结果表明,本文方法能够快速、准确、平稳地实现对打滑车轮的控制,改善了深度混合动力汽车的起步性能、加速性能以及稳定性能。