基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统研究

介绍了模糊逻辑控制在混合动力汽车能量管理系统中的应用，在Advisor环境下，基于Matlab／Simulink软件建立了混合动力汽车的仿真模型，选择反映中国高速路况Hyzem—highway和城市循环工况Hyzem—ruyal道路行驶循环分析了整车经济性能和排放性能以及制动能量管理，计算机仿真表明，在能量管理系统中使用模糊逻辑控制器是合适的。     

基于模糊逻辑控制的混合动力汽车能量管理系统研究

介绍了模糊逻辑控制在混合动力汽车能量管理系统中的应用,在Advisor环境下,基于Mat-lab/Si mulink软件建立了混合动力汽车的仿真模型,选择反映中国高速路况Hyzem-highway和城市循环工况Hyzem-ruyal道路行驶循环分析了整车经济性能和排放性能以及制动能量管理,计算机仿真表明,在能量管理系统中使用模糊逻辑控制器是合适的。     

四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动研究

针对四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动控制问题,提出了一种新的控制策略提高电动汽车制动能量回收率。在分析四轮独立驱动轮毂电机电动汽车再生制动控制原理基础上,通过合理分配汽车前后轴电机制动力和机械制动力,保证制动稳定性前提下,回收更多的制动能量。应用CarSim与Matlab/Simulink搭建整车仿真模型和编写再生制动控制策略,选取不同仿真工况对控制策略进行验证。结果表明:设计的控制策略通过有效地分配前后轴电机制动力与机械制动力,在不同工况下均能获得较高的再生制动能量回收率及整车有效能量回收率。     

混合动力城市客车制动能量回收系统道路试验

为提高制动能量回收系统性能,针对某型串联式混合动力城市客车,选用一种串联式制动能量回收装置进行道路试验研究.针对研究对象,设计出串联、并联等多种制动力分配策略;开发出一套道路试验测试系统,适用于中国典型城市公交循环等多种工况条件下进行道路试验;利用dSPACE硬件平台快速成型一个包含控制算法的控制单元,替代实际的整车控制器. 将所搭建的控制单元应用到实际的目标车辆上,利用自己设计的制动能量回收道路试验系统对目标车辆进行制动性能试验以及制动能量回收经济性试验等;重点研究不同策略下的制动能量回收的经济性及整车的制动舒适性,以及影响制动经济性与舒适性的因素.试验结果表明,所研发的制动能量回收装置能够实现不同的制动力分配策略,串联式制动能量回收策略能够在保证驾驶员制动感觉的前提下回收较多的制动能量,是多种方案中相对较好的选择.     

燃料电池汽车机电制动力分配策略

文章对燃料电池汽车机电制动分配控制方法进行研究,以ECE法规和理想制动力分配曲线为依据,提出常规气压制动与电机制动协调控制的方法,建立相应的机电制动力分配模型,并采用MATLAB/Simulink软件进行仿真分析。结果表明,该控制策略与理想制动力分配策略和最大化能量回收策略相比,既能充分利用电机制动力,提高制动能量回收效率,又能保证整车制动的安全性和舒适性。     

混合动力城市客车串联式制动能量回馈技术

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应控制策略从而显著降低混合动力城市客车的油耗并保证车辆的制动安全。以某型混合动力城市客车为研究对象,基于开关阀和制动防抱系统(Anti-lock braking system,ABS)、驱动电动机以及蓄电池储能装置设计出一种新型串联式制动能量回馈系统,实现气压制动力和回馈制动力的协调控制、ABS系统与回馈制动系统的协调控制;基于Matlab/Simulink软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,对制动能量回收系统在不同控制策略下进行中国典型城市公交循环的仿真分析;在基于dSPACE实时硬件平台及制动系统硬件组成的制动能量回馈试验台架上,测试分析回馈制动力与气压制动力以及ABS系统的协调控制关系。结果表明,所研发的制动能量回馈系统安全可靠,ABS系统能够独立工作而不受新增系统的影响;回馈制动力与摩擦制动力能很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,中国典型城市公交循环的制动能量回收率在50%以上。     

混合动力电动汽车综合能量流模型仿真

随着电动汽车技术的发展和综合性能要求的提高,辅助能量系统(Auxiliary power units,APUs,例如,空调系统、动力转向系统、制动系统、发动机冷却系统等)在混合动力汽车中发挥着愈来愈重要的作用.研究辅助能量系统在车辆行驶过程中的能量流变化,可进一步完善整车的综合能量流管理.分析APUs的工作特点,提出基于能耗map图的仿真思路,通过对ADVISOR软件的二次开发,设计APUs的仿真模型,分别建立传统公交车、串联混合动力和并联混合动力城市公交车的综合能量流模型,完善了传统汽车及HEV的仿真模型.在此基础上对APUs对整车经济性的影响进行仿真研究,仿真研究结果表明,电动汽车附件系统在整车能耗上占有相当的比重,在美国城市循环、ECE循环工况和武汉城市公交车循环工况下,公交车辅助能量附件系统能耗比例最大为10%、最小为6.1%.     

轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略

提出以满足ECE制动法规为前提,蓄电池再生制动能量回收最大为优化目标的轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略.基于发电机效率图、蓄电池充电效率图和发动机反拖阻力矩图,建立发电机和行车制动系的制动力分配优化模型,分别获得采用有级式变速器和无级变速传动的轻度混合动力汽车在不同制动强度下的再生制动能量管理控制规则.分别对采用单离合器-有级式变速器、双离合器-有级式变速器和无级变速器三种传动型式的轻度混合动力汽车进行NEDC循环工况仿真,结果表明采用双离合器-有级式变速器的轻度混合动力汽车再生能量效率最高.对采用有级式变速器的混合动力系统完成了基于dSPACE快速控制原型技术的再生制动控制试验.     

纯电动汽车的再生制动力分配策略研究

针对电动汽车在低附着路面的驾驶稳定性的问题进行研究。因为汽车在冰雪路面制动时,大多数制动力分配方案以再生制动为主要制动力,此时很有可能发生抱死,从而发生汽车驾驶稳定性下降。本文中提出了一种在制动力分配上加入滑移率的控制方法,该方法以纯电动汽车为模型,设计出以汽车滑移率为控制对象的滑膜控制器。该控制方法在改进再生制动力分配策略上,特别在小制动强度时,电动汽车驱动轴有趋于抱死的情况立即减少再生制动力,使电动汽车恢复原有的稳定性。仿真结果表明:在强度恒定的制动工况下,电动汽车模型具有良好的驾驶稳定性,电动汽车模型在需要频繁制动的城市路况下,能量回收率提升了4.1%。     

混合动力电动汽车制动力分配及能量回收控制策略研究

制动能量回收是混合动力汽车相对于传统燃油汽车的巨大节能优势来源之一.利用再生制动,可以将制动过程中的动能转化为电能储存到电池当中,以备驱动时使用,提高整车的能量利用率.深入研究了如何协调控制摩擦制动和再生制动之间的分配比例,在保证制动稳定性前提下,尽可能多地回收制动能量,并对ADVISOR中再生制动控制策略模块进行二次...     

基于前向建模的ISG型CVT混合动力系统再生制动仿真研究

基于对CVT混合动力汽车制动力分配的分析,综合考虑发动机反拖制动、CVT速比及夹紧力控制、电池快速充电特性与电机高效发电特性对再生制动性能的影响,制订了相应的再生制动控制策略。根据前向建模思想,利用数值建模与理论建模的方法,建立了CVT混合动力汽车再生制动系统综合模型,进行了EUDC等四种典型循环工况下的再生制动性能仿真,在保证安全制动的条件下,实现了较高比率的制动能量回收,仿真结果证明了所提出的再生制动控制策略和系统模型的正确性与适用性。     

Design and Analysis of Electro-mechanical Hybrid Anti-lock Braking System for Hybrid Electric Vehicle Utilizing Motor Regenerative Braking

Braking on low adhesion-coefficient roads, hybrid electric vehicle's motor regenerative torque is switched off to safeguard the normal anti-lock braking system (ABS) function. When the ABS control is terminated, the motor regenerative braking is readmitted.Aiming at avoiding permanent cycles from hydraulic anti-lock braking to motor regenerative braking, a novel electro-mechanical hybrid anti-lock braking system using fuzzy logic is designed. Different from the traditional single control structure, this system has a two-layered hierarchical structure. The first layer is responsible for harmonious adjustment or interaction between regenerative system and anti-lock braking system. The second layer is responsible for braking torque distribution and adjustment. The closed-loop simulation model is built. Control strategy and method for coordination between regenerative and anti-lock braking are developed. Simulation braking on low adhesion-coefficient roads with fuzzy logic control and real vehicle braking field test are presented. The results from simulating analysis and experiment show braking performance of the vehicle is perfect, harmonious coordination between regenerative and anti-lock braking function, significant amount of braking energy can be recovered and the proposed control strategy and method are effective.     

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.     

电动汽车复合能源系统再生制动分段控制策略研究

为了提高电动汽车复合能源系统的制动能量回收效率,对蓄电池,超级电容和双向DC/DC变换器相结合的复合能源系统和常规控制策略进行了研究,改进了复合能源系统,使其具有3种再生制动工作模式,并提出了再生制动分段控制策略。在高速段、中速段和低速段3个不同的阶段,采用了不同的再生制动控制方式,并根据超级电容电压、电机转速等因素确定了各阶段间切换时刻。通过电机制动电流和各阶段切换时刻优化控制,实现了平稳制动。以微型电动汽车为搭载对象,对常规控制策略和分段控制策略在两种不同初始制动车速下进行了制动工况的实测实验。实验结果表明,在分段控制策略作用下,微型电动汽车制动平稳,制动能量回收效率得到了提升。     

Regenerative braking control strategy in mild hybrid electric vehicles equipped with automatic manual transmission

The actual regenerative braking force of an integrated starter/generator (ISG), which is varied with desired braking deceleration and vehicle speed, is calculated based on an analysis of the required deceleration, maximum braking force of ISG, engine braking force and state of charge (SOC) of battery. Braking force distribution strategies are presented according to the actual regenerative braking force of ISG. To recover the vehicle’s kinetic energy maximally, braking shift rules for a mild hybrid electric vehicle (HEV) equipped with automatic manual transmission (AMT) are brought forward and effects of transmission ratios are considered. A test-bed is built up and regenerative braking tests are carried out. The results show that power recovered by the braking shift rules is more than that recovered by the normal braking control rules. __________ Translated from Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2006, 42(10): 156–160 [译自: 机械工程学报]     

Optimal operation strategy development for fuel cell hybrid vehicle

An overall simulation model for fuel cell hybrid vehicle (FCHV) power train in parallel configuration using MATLAB/Simulink programming is constructed in this study. The model runs on power control strategy by using logic-threshold approach, achieved by the hybrid control unit (HCU) and fuel cell stack number. Using accelerator and decelerator pedal positions deduced from the driving schedule as the primary input, the simulation implements power flow and distribution under different vehicle operating modes. The HCU control strategy also incorporates regenerative braking and recharge for battery capacity recovery. Using the D-optimality method for experiment points selection and sequential quadratic programming (SQP) algorithm for obtaining the optimal operational parameters, three control threshold variables of HCU and optimal stack cell number are selected for hydrogen fuel economy under certain driving cycles. The proposed method provides optimized configurations of the FCHV model and the fuel cell stack, which has the capability in satisfying drive power request while satisfying vehicle driving schedule and battery state of charge (SOC) recovery with lower fuel consumption.     

液压混合动力垃圾车制动能量回收制动力矩研究

分析了并联式液压混合动力垃圾车的结构形式、原理,提出了车辆在制动过程中的最优能量回收控制策略,对制动过程中车辆的前、后轮制动器进行了计算分配,达到在满足制动要求和保证制动安全的前提下,尽可能多的回收车辆的制动能量,为液压混合动力车辆的研究提供一定的参考依据。     

Evaluation of regenerative braking based on single-pedal control for electric vehicles

More than 25% of vehicle kinetic energy can be recycled under urban driving cycles. A single-pedal control strategy for regenerative braking is proposed to further enhance energy efficiency. Acceleration and deceleration are controlled by a single pedal, which alleviates driving intensity and prompts energy recovery. Regenerative braking is theoretically analyzed based on the construction of the single-pedal system, vehicle braking dynamics, and energy conservation law. The single-pedal control strategy is developed by considering daily driving conditions, and a single-pedal simulation model is established. Typical driving cycles are simulated to verify the effectiveness of the single-pedal control strategy. A dynamometer test is conducted to confirm the validity of the simulation model. Results show that using the single-pedal control strategy for electric vehicles can effectively improve the energy recovery rate and extend the driving range under the premise of ensuring safety while braking. The study lays a technical foundation for the optimization of regenerative braking systems and development of single-pedal control systems, which are conducive to the promotion and popularization of electric vehicles.     

混合动力公交车制动能量回收系统的分析

城市公交频繁的制动带来了巨大的能量损失,采用再生制动来回收制动能量是增加电动汽车续驶里程的有效方法之一。简述了混合动力汽车再生制动系统的国内外现状以及国内公交车运行系统的工况;从整车系统的角度分析了制动能量回收与再利用控制原理,并在此基础上说明了混合动力公交车节能的途径,为提高电动汽车驱动效率、合理利用有限能量提供了技术支持。