基于电机效率优化的纯电动汽车换挡规律

电动汽车参数匹配及控制策略优化,是提高电动汽车性能的重要手段之一。针对具有3挡机械自动变速器的纯电动汽车,提出了基于最佳效率的换挡规律优化方法并制定了最佳效率换挡规律,同时与最佳动力性换挡规律进行性能比较。以0~100km/h加速时间以及ECE+EUDC循环工况能耗为评价指标,通过MATLAB/Simulink建模和仿真,分析了两种换挡规律对整车性能的影响。结果表明:最佳动力性换挡规律的加速时间比最佳效率换挡规律少7.4%;而最佳效率换挡规律的ECE+EUDC循环工况能耗比最佳动力性换挡规律少9.4%。     

面向低能耗的纯电动汽车两挡变速系统综合换挡规律

为了协调纯电动汽车动力性和经济性之间的矛盾,针对一种两挡变速系统,提出能够兼顾两种性能的综合换挡规律。首先,基于经济性驱动模式提出面向低能耗的需求转矩获取策略。在此基础上,制定两挡变速系统的最佳动力性换挡规律和最佳经济性换挡规律。以百公里加速时间和比能耗为目标,建立综合性能换挡规律优化模型,通过交叉粒子群算法求解得到换挡规律曲线。利用MATLAB/Simulink仿真平台对三种换挡规律的动力性能和经济性能进行对比分析,结果表明,综合性能换挡规律能够在动力性能方面逼近最佳动力性换挡规律,同时表现出很好的经济性能。     

两挡纯电动汽车传动系换挡规律及速比优化研究

以提高电动汽车动力性与经济性为目标,对两挡纯电动汽车传动系速比进行优化设计。以0~80 km/h加速时间和ECE-EUDC-LOW循环工况百公里耗电量分别作为电动汽车动力性与经济性的两个分目标函数,建立了双目标函数下的速比优化模型。考虑到换挡规律在速比优化过程中的耦合效应,确定了与速比关联的兼顾动力性与经济性的换挡规律制定准则。设计一种具有非支配比较筛选功能的枚举算法,求取双目标函数的Pareto最优解集。结果表明,相对于初始速比,电动汽车采用某组优化速比时加速时间缩短了3.5%,百公里耗电量降低了2.4%,电动汽车动力性与经济性得到了提高。     

考虑道路坡度与车辆载重的纯电动物流车综合性能换挡规律

为提高车辆对动态驾驶环境的适应性,针对纯电动物流车三挡变速系统,提出了一种充分考虑道路坡度与车辆载重,同时兼顾车辆动力性与经济性的综合性能换挡规律。分析道路坡度与车辆载重对车辆行驶阻力矩的影响,制定了具有动态适应性的动力性换挡规律与经济性换挡规律。以0~50 km/h的加速时间与加速过程能耗为目标,建立了综合性能换挡规律优化模型,并通过分层引力搜索算法求解,得到不同道路坡度与车辆载重驾驶条件下的综合性能换挡规律。最后,使用MATLAB/SIMULINK仿真平台对3种换挡规律进行对比分析,仿真结果表明,综合性能换挡规律在CHTC-LT驾驶循环工况下比能耗接近于经济性换挡规律,且具有良好的动力性能;同时在不同道路坡度与车辆载重驾驶条件下能消除换挡循环现象,表现出优越的动态适应性。     

AMT中度混合动力汽车经济性换挡规律研究

针对装备机械自动变速器（AMT）的中度混合动力汽车,综合考虑发动机、电动机/发电机、电池和传动系统的效率,以动力传动系统效率最优为目标,确定了驱动工况各工作模式工作区域。在此基础上,分别对各模式下的经济性换挡规律进行研究,获得了中度混合动力汽车驱动工况下的经济性换挡规律。在MATLAB/Simulink平台上,采用ECE+EUDC循环工况对所提出的经济性换挡规律进行仿真,结果表明,与ADVISOR中的传统换挡控制规律相比,所提出的换挡控制规律能较好地提高整车的燃油经济性。     

兼顾动力性与经济性的纯电动汽车AMT综合换挡策略

以纯电动汽车两挡电控机械式自动变速器(AMT)为研究对象,对动力性与经济性换挡的差异进行了研究,结果表明：动力性与经济性换挡规律在低负荷区与高负荷区差别较大,中等负荷区差别相对较小;动力性与经济性换挡的ECE能耗在中低负荷区域差距较明显,中高负荷区域差距较小;动力性与经济性换挡的0~50km/h加速性能差距较明显, 50~80km/h加速性能差距较小。在此结论的基础上,提出了一种兼顾动力性与经济性的综合换挡策略。仿真结果表明,综合换挡规律既具有动力性换挡规律的动力性,又具有接近经济性换挡规律的经济性。     

面向能耗的纯电动汽车两档变速系统参数优化匹配

为降低汽车动力系统的能量损耗,延长汽车续航里程,针对纯电动汽车两档变速系统,提出一种面向能耗的两档变速系统参数优化匹配方法。基于新欧洲行驶循环工况对两档变速系统进行参数初步匹配;进而基于一定的换挡策略和电机实时效率,建立以电机功率、转速、传动比为变量,以比能耗和百公里加速时间为目标的多目标优化模型,并利用多目标粒子群算法对优化模型进行求解。结果表明,优化后的动力参数能有效提高电动汽车的动力性和经济性。     

纯电动汽车动力系统速比优化设计

综合考虑纯电动汽车的动力性、续驶里程以及能耗需求,在某款固定速比纯电动汽车作为研究样本的基础上,为了使驱动电机工作点落在高效率区域范围,提出了两挡电控机械式自动变纯电动车模型和动力系统优化数学模型,基于Isight集成Cruise,构建两挡AMT纯电动汽车联合优化仿真流程及平台。以100 km/h加速时间和整车NEDC工况100 km能量消耗为优化目标,将动力性、能量消耗以及变速器速比约束等指标作为约束条件,对动力系统速比进行优化;将优化后的设计变量在Cruise仿真平台进行动力性与经济性仿真分析,并制订以车速、负荷率为参考的双参数经济性换挡策略。结果表明,NEDC循环工况能量消耗降低0. 52 kWh/100km,经济性改善率3. 78%,100 km/h加速时间缩短了2. 23%。     

电动汽车两挡动力系统参数与控制策略集成优化

为提高电动汽车经济性,延长续航里程,提出一种基于循环工况的两挡动力系统参数与控制策略集成优化方法。首先,根据电动汽车性能指标对动力系统参数进行初步匹配,确定动力系统参数优化范围;进而对传统最佳动力性控制策略和经济性控制策略进行分析,提出综合性能控制策略设计方法;然后利用交叉粒子群优化算法,分别基于NEDC、Ja1015、UDDS循环工况,以工况能耗和百公里加速时间为优化目标,对动力系统参数与控制策略进行集成优化;最后,利用MATLAB/Simulink仿真平台对优化结果进行整车循环工况仿真分析。结果表明,所提设计优化方法在不同工况下均能有效降低电动汽车的能耗,延长续航里程。     

两挡AMT换挡模式对电动汽车性能影响的研究

建立了电动汽车两挡AMT的最佳动力性、经济性换挡模式以及兼顾动力性和经济性的综合换挡模式,利用模糊控制理论,设计了一种基于加速度均值和加速度均方根的双换挡模式。基于Matlab/Simulink平台,建立了整车、AMT以及换挡模式等模型,以FDG6601EVG纯电动中巴为实例进行了仿真,对4种换挡模式进行综合性能对比分析,结果表明,综合换挡模式与双换挡模式均能兼顾到动力性和经济性,双换挡模式综合性能更优,相比于综合换挡模式,能耗减少11.1%,0~50 km/h加速时间减少了2.48%。     

基于城市循环工况的双离合器式自动变速器同步器的控制策略

基于装备双离合器式自动变速器(Dual clutch automatic transmission, DCT)车辆的整车参数、发动机的转矩模型和油耗模型,设计了DCT的最佳燃油经济性换挡规律。根据DCT同步器在换挡过程中可预先接合的特点,在保证同步器可准确实现其功能的前提下,参考两参数换挡规律的曲线,提出了DCT同步器的控制规律。分析了DCT车辆在城市循环工况行驶时车速及油门变化的特点,制定出同步器的具体控制方法,绘制出控制框图,编写出控制程序。利用DCT车辆的硬件在环试验台,对ECE+EUDC城市循环工况下DCT同步器的控制性能进行了测试。控制结果表明,在正常行驶工况及发生频繁换挡的工况下,所制定的控制方法均可实现同步器的准确控制。此外,该控制方法可减少同步器分离、接合的次数,节约了能耗,提高了同步器的使用寿命。     

基于动态规划的纯电动汽车换挡规律研究

以降低纯电动汽车在实际行驶时的能量消耗为目标,针对两挡机械自动变速器的换挡规律进行优化设计。依据太原市市区、郊区及综合行驶工况的实际需求,对汽车的驱动电机进行匹配,并基于电机效率制定出传统经济性换挡规律;通过动态规划算法求解出太原市各循环工况下的最佳挡位工作点,并提取出最优的双参数换挡规律。通过Matlab/Simulink建模和仿真,比较了不同工况下两种换挡规律的能耗差异。与传统经济性换挡规律相比,规划后的双参数换挡规律可以更好的降低汽车能耗,提升续航里程。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

基于粒子群算法纯电动汽车传统优化设计

为了纯电动汽车更好适应城市路况,获得更好的动力性和经济性,以某型单挡的纯电动汽车为研究对象,在基于整车设计参数和动力性能参数上,合理匹配两挡AMT变速器。以加速时间最短和百公里能耗最少为优化目标,以整车动力性、能量消耗和传动系统速比为约束条件,搭建Matlab/Simulink与Isight联合仿真模型。采用粒子群算法对传动系统速比进行优化,优化后仿真结果表明：在NEDC循环工况下,百公里能量消耗降低了2.6%,(0～100)km/h加速时间缩短了4.7%,并进行实车试验,验证仿真合理性。     

液力自动变速箱换挡策略优化研究

重型特种车辆行驶在恶劣环境下,为了保护传动系统,要求不闭锁液力变矩器.本文提出了一种以提高液力变矩器液力工况下传动效率为目的的换挡策略优化方法.首先根据TR50矿车的实车数据制定最佳动力性换挡规律,然后分析液力变矩器工作特性,建立数学模型实时计算液力变矩器传动效率,建立优化目标函数,最后在最佳动力性换挡规律基础上对各挡位换挡点做出整体优化.在Simulink仿真系统模型上分别对优化前后的换挡规律进行仿真分析,结果表明,优化后的换挡规律在保证动力性的基础上明显提高了液力变矩器液力工况下的传动效率.     

面向能耗的纯电动汽车双电机动力系统参数优化匹配

由于动力系统参数匹配会影响纯电动汽车的动力性和经济性,针对新型双电机动力系统提出一种面向能耗的双电机动力系统参数优化匹配方法。基于新欧洲行驶循环工况对双电机动力系统进行参数初步匹配;进而基于工作模式的划分和双电机的动力分配,建立以电机功率、转速、传动比为变量,以比能耗和百公里加速时间为目标的多目标优化模型,并利用多目标粒子群优化算法对优化模型进行求解。优化结果表明,优化后的动力参数能有效提高电动汽车的动力性和经济性。     

基于粒子群算法的电动汽车常用工况的两挡变速器速比优化

针对电动汽车多挡变速器速比优化过程中,仅对单一特定工况进行优化,而与实际工况相差较多的不足,提出了基于粒子群算法的传动系常用运行区效率最优的速比优化方法,即通过多种特定工况的叠加找出电动汽车常用运行区,并通过调节速比的方式使电动汽车传动系的高效区最大可能地落入常用运行区内,使传动系平均运行效率最高。以整车动力性为约束条件,以电动汽车传动系常用运行区域下平均效率为经济目标,整车加速时间为动力性目标构建适应度函数,利用Matlab软件编写程序实现速比优化,并用AMESim软件搭建整车模型进行整车能耗验证。结果显示,通过优化后整车动力性经济性均有提升,表明所用的方法有效。     

基于发动机动态试验台的驾驶员纵向操纵特性对汽车动力系统性能影响的研究

在发动机动态试验台上实现了对车辆、道路载荷、驾驶员操纵特性及整车行驶工况的动态模拟,并在国内首次利用发动机动态试验台对驾驶员纵向操纵特性对动力系统性能的影响进行了研究。具体包括动力性和经济性两类换挡规律对汽车加速性能和基于EUDC工况的百公里油耗的影响,以及换挡动作快和换挡动作慢两类驾驶员对汽车起步和换挡过程品质影响的研究。通过发动机动态试验台的试验,得出了驾驶员的纵向操纵特性对汽车动力性、燃油经济性和换挡品质的影响的规律,提高了我国对发动机动态试验台的应用水平。     

电控机械式自动变速器对整车动力性与经济性的影响分析

电控机械式自动变速器（Automated Mechanical Transmission,简称AMT）在我国具有良好的市场前景,其结构简单、生成继承性好。建立汽车动力性、等速油耗和NEDC循环工况油耗的数学模型,分析AMT的起步换挡过程及相应的离合器数学模型,通过MATLAB/Simulink和Stateflow,对AMT进行动力性和经济性的仿真分析,并在NEDC循环工况下采用车速差和车速差变化率的双参数发动机节气门开度模糊控制,同时制定该循环工况的经济性换挡规律。结果表明：起步时间由最低挡传动比大小决定,传动比越大,起步时间越短,八挡AMT起步时间最短,仅为1.48s,相较于最长起步时间1.61s的六挡AMT缩短了8.1%;加速时间不仅与起步时间有关,还在很大程度与挡位数量、各挡传动比大小和换挡规律息息相关,六挡AMT的百公里加速时间最短,为13.16s,相较于最长时间14.18s的五挡AMT缩短了7.2%;相同情况下,增加挡位数量会改善汽车的燃油经济性,十挡AMT的NEDC循环工况百公里油耗最低,为6.533L·（100km）^-1,相较于最高百公里油耗6.79...     

两挡纯电动汽车传动系统参数优化和试验对比

为提高纯电动汽车驱动效率,参照一款两挡双离合(DCT)纯电动汽车,改用两挡机械式自动变速器(AMT)传动系统方案,建立多目标遗传算法的参数匹配模型。以电机峰值功率和峰值扭矩为综合设计目标,以整车动力性指标为限制条件,优化电机参数;为增加纯电动汽车续驶里程,优化传动系统高效工作区间,以整车综合工况电池耗电量最小为设计目标,以整车动力性指标和平顺性指标为约束条件,运用全局优化遗传算法对纯电动汽车两挡AMT齿轮速比进行优化,并与纯电动两挡匹配车型和纯电动两挡DCT试验车型作对比。研究结果表明：相较于纯电动两挡匹配车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了5.79%,NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程增加了1.44%;相较于纯电动两挡DCT试验车型,优化后的车型0～100 km/h加速时间缩短了10.31%,NEDC工况续驶里程增加了5.85%。