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.     

混合动力电动客车驱动系统控制策略及仿真

提出了一种混联式混合动力城市公交客车驱动系统的机电偶合方案及工作模式。针对某一运行工况，以维持电池SOC平衡为主要目标，设计了该驱动系统的控制策略；基于ADVISOR2002，建立了该驱动系统的仿真模型。仿真结果表明，控制策略和仿真模型能满足混合动力城市公交客车驱动系统的设计要求。     

双轴驱动混合动力车辆能量管理策略

建立双轴驱动混合动力车辆(DDHEV)效率分析模型,并构建杭州市循环工况.根据动态规划控制策略的仿真结果获得新规则控制策略,评估新规则控制策略的节油效果.结果表明:相比于传统的规则控制策略,新规则控制策略可以使车辆燃油经济性在拥堵工况下提高35.5%,在顺畅工况下提高24.9%,在高架工况下提高4.8%.为提高新规则控制策略在不同工况下的适应性,采用学习向量量化神经网络识别实际运行工况,调整相应的控制参数,并评估节油效果.结果表明:在实际运行工况下,相比于采用单个新规则控制策略,采用工况识别来调整新规则控制策略参数可使燃油经济性提高28.2%以上.所提出的模型满足了双轴驱动混合动力车辆的实际应用需求,提高了车辆的燃油经济性.     

基于小生境遗传算法的混合动力汽车参数优化

作为典型的多目标优化问题,混合动力汽车参数优化必须处理燃油经济性和排放之间的非线性和相互冲突关系.以一辆实例样车的动力系统和逻辑门限值控制策略为例,采用小生境遗传算法,将其做离线参数优化.仿真结果表明,该方法可以找到多组Pareto最优解,在满足车辆特定性能的前提下,显著地改善车辆燃油经济性和排放.     

液压驱动型混合动力汽车系统分析

详细分析了液压混合动力车辆传动装置布置形式,经过对比得出串联型液压驱动混合动力汽车有着提高燃油经济性和减少排放的优势。建立基于规则能量管理控制策略,经过仿真验证分析得出:与传统汽车相比液压混合动力车辆的燃油经济性可以提高约24.13%.     

混合动力电动大客车模糊控制下的仿真分析

针对不同道路循环工况,分析驾驶员控制过程,提出了一种模糊逻辑控制策略。应用仿真软件ADVISOR建立控制策略模型,通过多种道路循环和不同的控制策略进行仿真分析。结果表明,该模糊逻辑控制策略有较好的鲁棒性,能合理分配发动机和电动机的转矩,保证了混合动力客车优良的燃油经济性和排放性。     

模糊PID控制策略液压混合动力车辆研究

介绍了当下汽车产业状况,分析了基于规则PID的控制策略和单纯性模糊控制策略的燃油经济性,结果显示,其在仿真循环的某些车辆特需工况(如急加速、紧急制动等),燃油经济性不能满足节能减排需求。因此,研究设计了一种基于模糊PID的控制策略,应用于液压混合动力汽车,仿真验证表明:在模糊PID控制策略下,汽车发动机扭矩工作点分布等重要燃油经济性指标,符合验证要求,是一种有效控制策略。     

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.     

采用Advisor的串联式混合动力客车控制策略研究

以串联式混合动力客车为研究对象,介绍混合动力汽车的结构及控制原理,在Advisor平台下完成参数计算匹配。对常用的功率跟随和恒温式两种控制策略进行分析对比,提出在功率跟随控制策略基础上融入发动机恒温开关控制的复合控制策略,并在ADVISOR中完成二次开发和仿真对比。结果表明,控制结果鲁棒性好,结合了两种控制策略的优点,能合理稳定的满足实际动力性指标,并获得良好的燃油经济性能和排放性能。     

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.     

混联混合动力客车动力系统参数匹配

以一种离合器动力耦合、双电机强混合动力构型为研究对象,该构型取消了自动变速器,避开了国内无法自主生产自动变速器这一难题,并且改善了现有匹配方法中对循环工况和高效区欠缺考虑的缺点。根据整车动力性要求、中国典型城市循环工况功率需求及高效区匹配三方面要求提出了合理的匹配方法,结合控制策略,对发动机、电机、电池等动力总成参数进行匹配。应用CRUISE/MATLAB/SIMULINK仿真软件进行仿真分析。结果表明,所匹配的整车参数能够实现整车性能目标,整车的燃油经济性提高了37.6%。     

串联式混合动力多能源管理系统的研制

结合城市公交车的营运特点,研制开发了串联式混合动力城市公交车多能源管理系统。混合动力多能源管理系统根据不同的公交营运模式,按照发动机万有特性曲线将发动机工作区域划分为3个区间,并在相应工作区采取车辆需求功率动态跟踪的发动机功率自适应调节。实际车辆营运证明,本混合动力多能源管理系统能动态的实现行驶区间的发动机和车辆功率平衡,有效地控制蓄电池的充放电电流。     

Electromechanical coupling driving control for single-shaft parallel hybrid powertrain

The single-shaft parallel hybrid powertrain with the automatic mechanical transmission(AMT)is an efficient hybrid driving system in the hybrid electric bus(HEB),while the electromechanical coupling driving control becomes a complicated question to find a transient optimal control method to distribute the power between the engine and the electric machine(EM).This paper proposes an innovative control method to deal with the complicated transient coupling driving process of the electromechanical coupling driving system,considering the accelerating condition and the cruising condition mostly in the city driving cycle of HEB.The EM might be operated at driving mode or generating mode to assist the diesel engine to work in its high-efficiency area.Therefore,the adaptive torque tracking controller has been brought forward to ensure that the EM implements the demand torque as well as compensate the torque fluctuation of diesel engine.The d?q axis mathematical model and back stepping method are employed to deduce the adaptive controller and its adaptive laws.Simulation results demonstrate that the proposed control scheme can make the output torque of two power sources respond rapidly to the demand torque from the powertrain in the given driving condition.The proposed method could be adopted in the real control of HEB to improve the efficiency of the hybrid driving system.     

Development and experimental validation of a novel hybrid powertrain with dual planetary gear sets for transit bus applications

Given that energy conservation and environmental protection are two important goals for the automotive industry, the application of a hybrid electric powertrain can improve vehicle energy efficiency while decreasing fuel consumption and engine emissions. Planetary gear-based power-split hybrid powertrains have become widely used in passenger vehicles, but remain rarely employed on transit buses. This study proposes a novel hybrid powertrain based on two planetary gear sets(CHS) and presents its operating principles along with development of a control strategy for the powertrain. The CHS hybrid powertrain operates in electric mode when the driving power demand is low, and changes to a hybrid electric mode according to the power-split principle of the planetary gear set. To validate the feasibility of the designed CHS hybrid powertrain, a prototype transit bus equipped with the designed hybrid powertrain system was built, and the operating characteristics of the system were analyzed through a performance test conducted on a chassis dynamometer. Compared with a conventional powertrain, the CHS hybrid powertrain can reduce fuel consumption by 39%. Thus, the CHS hybrid powertrain is a good solution for heavy-duty applications such as hybrid transit buses because of its simple structure and excellent fuel efficiency.     

并联混合动力驱动系统模糊控制策略研究

介绍了ADVISOR的一种兼顾排放的并联混合动力模糊控制策略,并对该控制策略进行了有益的改进。改进的控制策略以发动机的转矩需求、电池荷电状态SOC和电机转速作为输入,以发动机的实际工作转矩作为输出,达到优化发动机工作点、电机的效率和平衡电池SOC的目的。最后,通过整车循环工况验证了该模糊控制策略对整车经济性和排放性以及电机工作效率的改善。     

基于ADVISOR的典型并联混合动力汽车控制策略仿真分析

介绍了两种典型的并联混合动力汽车控制策略,针对某型公交车的运行特点,采用ADVISOR进行了仿真,分析了电机和发动机的工作效率.结果表明:采用模糊控制策略电机和发动机的工作效率都有提升,同时在燃油经济性及降低污染物排放上具有一定优势,为今后PHEV的设计研究提供参考.     

Real-time optimization power-split strategy for hybrid electric vehicles

Energy management strategies based on optimal control theory can achieve minimum fuel consumption for hybrid electric vehicles, but the requirement for driving cycles known in prior leads to a real-time problem. A real-time optimization power-split strategy is proposed based on linear quadratic optimal control. The battery state of charge sustainability and fuel economy are ensured by designing a quadratic performance index combined with two rules. The engine power and motor power of this strategy are calculated in real-time based on current system state and command, and not related to future driving conditions. The simulation results in ADVISOR demonstrate that, under the conditions of various driving cycles, road slopes and vehicle parameters, the proposed strategy significantly improves fuel economy, which is very close to that of the optimal control based on Pontryagin’s minimum principle, and greatly reduces computation complexity.     

基于ADVISOR的混合动力电动汽车控制策略仿真研究

在研究了国内外混合动力电动汽车的各种不同控制方法的基础上,提出了以发动机油耗最低、电机与电池工作状态最优为目标的混合动力电动汽车能量分配控制策略,并在ADVISOR软件平台上进行了建模、仿真研究,提出了一个最佳的能量分配控制策略。仿真结果表明果用该控制策略可以提高发动机和电动机的工作效率,并且电池的工作状态也较好。