考虑CVT效率的无级变速车辆最佳经济性控制

传统的无级变速传动系统最佳经济性控制策略只考虑使发动机工作在其效率最高的工作点,并没有考虑无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)效率对系统燃油消耗量的影响,而实际上无级变速器效率随其工况的变化在70%到95%之间变化,对系统燃油消耗量的影响是不可忽略的。在分析系统燃油消耗量与发动机效率和无级变速器效率之间关系的基础上,提出综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制策略,设计算法,以系统效率最高为优化目标,对各需求功率和车速下下发动机与无级变速器联合高效工作的目标转速和转矩进行计算。建立系统仿真模型,对优化前后的控制规律进行仿真对比分析,并在定车速工况下对优化前后的控制规律进行了对比试验。仿真及试验结果表明,综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制可以实现节油2%左右。     

液压机械无级变速器速比跟踪系统的试验研究

阐述了液压机械无级变速器速比跟踪系统的试验方案及各组成模块;提出了用液压次级试验台的二次元件模拟发动机特性的方法;在此基础上,对发动机目标转速与变速器负载转矩变化情况下的速比跟踪系统进行了试验.结果表明:液压机械无级变速器通过对目标速比的跟踪控制可以实现对发动机工作转速的调节,使其工作于目标转速上.     

自走式采棉机HMCVT换挡规律研究

根据自走式采棉机作业工况行驶要求,结合液压机械无级变速器传动原理和发动机特性曲线,对发动机输出转速通过PT（一阶低通滤波器）与目标转速的偏差通过比例微分调节器（PI）进行控制,并建立离合器液压动态系统和自走式采棉机液压机械无级变速器动态仿真模型。根据液压机械无级变速器换挡控制策略,通过液压机械无级变速器纯液压段H挡、液压机械段HM1、HM2挡分析发动机输出转速、车辆燃油消耗率、车辆行驶速度以及车辆行驶位移。为进一步研究国产大功率自走式采棉机的应用提供理论依据。     

功率分流混合动力车辆模糊控制策略设计与仿真

将功率分流混合动力方案应用于某重型大功率特种轮式车辆,针对这种基于行星排功率分流混合动力系统结构复杂,控制难度高的特点,研究了其控制系统的组成和结构,提出了整车控制系统分层控制结构。对车辆模式切换以及功率分配规律进行了分析,并采用模糊逻辑控制方法解决了发动机功率与动力电池组功率优化分配的问题,设计了模糊控制器,建立了模糊规则,并进行了循环工况仿真,仿真结果表明所述模糊控制策略能够使发动机控制在优化工作区间,并使整车燃油经济性得到改善,取得了良好的控制效果。     

回流式无级变速器动力连续转换的控制策略仿真研究

为避免回流式无级变速器在无级与回流工况转换过程中动力中断,以减小对整车冲击度的影响,提出了回流式无级变速器动力连续转换的控制策略。针对转换过程中变速器效率和金属带功率流方向变化对输出转矩的影响,建立了转换过程中离合器接合、分离的动力学模型,确定了离合器扭矩变化率的限定范围。利用MATLAB/Simulink仿真平台,对回流-无级和无级-回流转换过程进行了仿真研究,结果表明:采用回流式无级变速器动力连续转换的控制策略,冲击度控制在5m/s3以内。     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

等差式液压机械无级变速器的速比控制理论与试验研究

速比跟踪控制是车辆无级变速器控制系统的核心,以等差式液压机械无级变速器为对象开展速比控制理论研究,提出适合于液压机械无级变速器使用的速比控制方法。分析等差式液压机械无级变速器的组成原理,推导出等差式液压机械无级变速器速比关系的一般表达式,获得等差式无级变速器的段位组成方式;结合研究对象具体结构,研究换段时各执行元件的转速关系,提出换段条件;构建速比控制系统的设计框图,分析得到控制器的传递函数,给出控制算法设计方法;对等差两段式液压机械无级变速器进行速比跟踪控制试验,试验结果表明:通过对液压机械无级变速器实施速比控制,能够实现对目标速比的跟踪;当跟踪阶跃速比时不存在稳态误差,跟踪斜坡速比时存在稳态误差。     

新能源混合动力汽车动力传动系的参数匹配与仿真计算

根据某款中型轿车的能源改造需求,对并联混合动力方案及传动系关键部件参数进行了选型与计算.选择单排行星齿轮机构作为混合动力输出的转速耦合装置,并尽力保持原车传动系制造工艺变动较小的原则;在ADVISOR 2002环境中,建立了发动机、电动机、转速合成器、变速器、减速器等装置组成的动力传动系统整体仿真模型.依据整体仿真模型对混合动力车辆的动力性和经济性做了仿真分析,并对动力传动系参数的匹配方案做了初步优化.     

金属带无级变速器带-带轮的机械损失

本文研究金属带无级变速器带-带轮的机械损失。根据功率流观点把全部功率损失归因于转矩损失，开发了一个耦合图模型。由实验求得功率损失模型系数。由仿真和实验可以看到，稳态带-带轮损失取决于管压，输入转矩和转速。而瞬态损失则取决于转速，换档速度和惯性矩。     

一种新型并联混合动力系统的性能研究

提出了一种新型并联混合动力系统,其采用PX型单环路系统,可有效规避无级变速器的扭矩和功率容量,通过串联两挡变速器,扩大该PX型单环路系统的调速范围。针对再生制动模式,对PX型单环路系统的功率流可逆性进行了验证。该新型并联混合动力系统采用电动机以实现纯电动驱动和制动能量回收,高速重载时发动机和电动机同时驱动车辆。建立了该动力传动系统的键合图模型,并推导了其状态方程。以Matlab/Simulink为平台建立了整车仿真模型,选取US06驾驶循环的高速公路工况,对该动力传动系统进行了仿真。仿真结果表明:通过模式切换,该并联混合动力系统确保了发动机工作在其高效率区域,车辆实际运行速度能够较好的跟随循环工况,同时,仿真前后电池荷电状态保持在期望范围内。     

DCT变速四驱HEV混动至纯电动模式切换优化控制

双离合自动变速器（Dual clutch transmission,DCT）变速四轮分布式驱动混合动力汽车（Hybrid electric vehicle,HEV）直线行驶非紧急制动停车时,车辆常由发动机参与的前轮混合驱动模式切换至后轮轮毂电机纯电驱动模式,以提高整车能量转化效率。但该模式切换过程伴随着驱动转矩的前后轴转换和轴荷的前后转移,既涉及多动力源的转矩协调控制,也与车辆纵向动力学状态有关。若控制不当,常引起较大的车辆纵向冲击。针对DCT变速四驱HEV直线行驶工况混合动力至纯电动模式切换过程,基于5自由度车辆纵向动力学模型,利用ISG电机和轮毂电机转矩/转速快速响应的优势以补偿发动机转矩响应滞后以及离合器转矩波动,提出并开发了动力前后端多阶段切换过程模型预测优化控制策略。离线仿真及硬件在环试验结果表明,所开发的直线行驶工况模式切换模型预测控制策略不仅能较柔顺地完成动力由前轴向后轴的平滑过渡,将整车纵向冲击度限制在5 m/s³以内,而且也对整车参数摄动和传感器量测噪声具有较好的鲁棒抑制作用。     

基于CAN通信的混合动力系统硬件在环仿真实验

以ISG型轻度混合动力系统为研究对象,构建了dSPACE环境下的混合动力系统硬件在环仿真实验平台,进行了基于CAN通信的混合动力系统动力总成控制器的硬件在环仿真实验,对混合动力系统启动、加速助力、匀速充电等不同工况的动态特性进行了仿真实验和分析。     

轻度混合动力汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配研究

介绍了采用起动机/发电机/电动机一体化技术的ISG(Integrated starter/generator)型混合动力汽车动力传动系统结构及控制策略,建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型,并进行了计算机仿真。提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法,分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响,为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据。     

并联型混合动力汽车的仿真研究

介绍了混合度的概念及它对设计混合动力车的重要作用。以某种并联型混合动力车为研究对象,根据该车的特点选择了适合它的控制策略并用系统仿真软件MATLAB/Simulink建立了该车的仿真模型,输入循环工况研究其速度特性、动力性、油耗及SOC的变化规律。结果表明,仿真车速能够很好的跟踪循环工况。从而验证了模型的正确性。该模型可以混合动力车的进一步优化设计奠定基础。     

超轻度混合动力传动系统匹配控制仿真分析

为以更低的制造成本,实现轻度混合动力传动系统节省燃油和降低排放的控制效果,以新型回流式无级自动变速传动系统为基础,利用其大的速比变化范围、较低转速时传动效率高和承载能力大的特点,克服轻/微度混合动力传动系统不具备纯电动驱动工况的局限性,通过采用新的传动方式和匹配控制策略,开展基于大速比变化范围的混合动力传动系统匹配设计理论与控制方法的研究。试验结果表明,超轻度混合动力汽车节油率可达到13.02%,其中回流式无级变速器的节油贡献率为1.88%。     

ENERGY MANAGEMENT STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLES

Energy management strategy (EMS) is the core of the real-time control algorithm of the hybrid electric vehicle (HEV). A novel EMS using the logic threshold approach with incorporation of a stand-by optimization algorithm is proposed. The aim of it is to minimize the engine fuel consumption and maintain the battery state of charge (SOC) in its operation range, while satisfying the vehicle performance and drivability requirements. The hybrid powertrain bench test is carried out to collect data of the engine, motor and battery pack, which are used in the EMS to control the powertrain. Computer simulation model of the HEV is established in the MATLAB/Simulink environment according to the bench test results. Simulation results are presented for behaviors of the engine, motor and battery. The proposed EMS is implemented for a real parallel hybrid car control system and validated by vehicle field tests.     

混合动力发动机传动轴有限元分析

混合动力的多种运行模式给驱动系统机械性能带来新的考验。对驱动系统中关键受力零件花键轴进行有限元分析。首先对发动机起动过程进行受力分析,得到花键轴的应力云图,然后根据材料S-N曲线进行疲劳性能评估;最后对花键轴进行动态谐响应分析,计算得到花键轴和发动机的共振频率。通过对花键轴的强度、疲劳可靠性及动态性能分析,说明该花键轴可以满足设计要求。     

基于制动稳定性要求的ADVISOR再生制动模块的开发

利用ADVISOR软件,分析满足制动稳定性条件下的电动汽车再生制动系统的制动能回收能力,在其再生制动模型基础上,从动力学角度建立了各制动力制动份额随制动减速度变化的模型,仿真结果表明,此模型有效地拓展了ADVISOR的仿真范围,方便了评估电动汽车再生制动系统.     

MODELING AND IMPLEMENTATION OF SPEED GOVERNOR FOR THE HYBRID ELECTRIC VEHICLE ENGINE

A speed control analysis for an in-line gasoline fueled internal combustion (IC) engine is presented for the purpose of alleviation of high frequency oscillations in engine revolutions.A dynamic cylinder-by-cylinder model is proposed,base on slider-crank mechanism,which is extended to develop a digital governor providing a high fidelity estimation of rotary speed oscillation for hybrid vehicle engines.A modified PID controller that P and I gain is placed in feedback path is also described for hybrid electric vehicle (HEV) engine speed regulation.By comparison between measured and estimated signals,it is demonstrated that a good agreement has been achieved and the governor behaves an excellent damping speed ripple.     

并联混合电动车辆采用无级变速器速比控制对燃油经济性的改进

考虑到并联混合电动车辆(HEV)动力系响应滞后,建议采用无级变速器(CVT)速比控制方法来实现HEV的燃油经济性的改进.在该方法内,由估算于动力系响应滞后之后根据车辆速度来修正目标CVT速比,并推荐一个加速图谱来估算响应滞后的车辆速度.该CVT速比控制方法采用HEV台架试验机试验证实.根据试验结果,可以看到用修正速比控制方法发动机工作迹线比用常规CVT速比控制对于适度加速模式可以有更有效换档范围,故能给出最佳的燃油经济性.此外,还采用HEV动力系模型对联邦城市驱动计划性能仿真进行估算响应滞后对燃油经济性的影响.仿真结果表明作为响应滞后采用修正CVT速比增大可以实现最佳的燃油经济性.但在实际应用中,要求最佳燃油经济性和加速性能之间进行折衷.