多能源动力总成控制器硬件系统设计

介绍了一种基于16位ST10F276Z5微控制器的多能源动力总成整车控制器(HCU)硬件系统的设计阐述了几个重要模块的电路原理并给出了控制器的"V"开发测试模式.试验证明,所开发的HCU工作可靠、能够实现功能要求.     

混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发

提出一种混联式混合动力车的控制系统,它在结构上有以下特点:双电动机方案、动力在自动变速箱后端耦合、基于CAN网络的整车控制系统.在能量管理策略方面采用基于最优动力系统效率的优化ICE曲线控制策略,用"九点定义法"确定驱动需求转矩,在自动变速换挡过程中的采用动力协调控制策略,并在制动能量回收控制中考虑了滑行制动和强制制动两种控制模式.在此基础上开发多能源动力控制系统,并进行硬件在环仿真测试和实车匹配调试.实车测试结果表明,该多能源动力总成控制器能有效地实现对多能源动力的控制,使车辆的经济性和动力性都有很大提高.     

混合动力汽车多能源动力总成控制器硬件在环仿真系统

利用硬件在环仿真技术,建立混合动力汽车试验台,可以缩短混合动力汽车开发周期,降低开发成本.研制的混合动力汽车多能源动力总成控制器硬件在环仿真系统由动力模拟系统、能量反馈系统、试验台控制系统等部分组成.该系统能够初步实现混合动力车多工况间模式切换以及功率分配原则的测试和评价,并有效地解决了试验台的通用性问题,为混合动力汽车开发提供了很好的柔性试验平台.     

新能源汽车发展研究(下)

新能源汽车主要零部件产业情况我国目前已建立起了电动汽车"三纵三横"(燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动车三种整车技术为"三纵",多能源动力总成系统、驱动电动机、动力电池三种关键技术为"三横")的研发布局,采取了整车企业牵头、关键零部件配合、第三方监理、产学研结合、政策法规技术标准同步研究、基础设施协调发展的研发体制。     

HCU开发中CAN总线设计及仿真测试

文章开发了一款混合动力多能源动力总成控制器HOU。着重研究CAN总线在开发过程中的应用。通过设计CAN通信模块,以及通信软件的设计,进一步增强对CAN使用的认识,为混合动力汽车HCU的开发提供通信方面的参考。最后还对所开发的HCU进行了仿真测试。     

ISG型PHEV动力总成系统设计与仿真

为提高混合动力汽车燃油经济性和动力性,以ISG型并联式HEV为对象,以某型传统车参数为参考,根据整车运行功率需求,提出一种更加简便的方法来对其动力总成系统进行设计,对各总成部件进行了参数设计计算。提出了基于ADVISOR软件平台的Insight车型模型较为快捷的整车二次开发,对动力总成系统的设计值进行仿真测试。结果表明:所设计的ISG型PHEV动力总成部件能够满足匹配要求,可进一步提高整车的经济性和动力性,设计方法正确可行,提供了更为便捷地进行混合动力汽车实车研发的参考依据。     

动力总成

动力总成作为整车的核心关键部件,其综合性能决定了汽车的动力性、经济型和环保性。中国车市已经从量变转变为质变,而动力总成恰是质变中最关键的部分。动力总成的离效率、多     

计及弹性支撑的汽车动力总成悬置系统解耦研究

为实现动力总成悬置系统在整车中的解耦,建立了弹性支撑(悬架、车身和车轮)与动力总成悬置系统耦合的整车模型,通过该模型计算的弹性支撑固有频率与有限元法的计算结果进行对比,模型的精确性得到了验证。根据耦合作用,分析了弹性支撑对动力总成悬置系统固有频率和TRA解耦的影响。依据耦合系统的模态特性和响应解耦度,提出了计及弹性支撑影响的动力总成悬置系统在整车中实现TRA解耦的方法,对满足此解耦方法的悬置系统进行了仿真验证和试验验证,结果表明:在满足所提出的解耦方法下,该模型可实现动力总成悬置系统在整车中的TRA解耦,从而提高了整车的平顺性。     

基于高压锂电的电动叉车行走动力控制系统研究

随着全球变暖和能源危机等问题日益严重,零排放、低振动、无污染的电动叉车越加受到消费者的青睐,纯电动系统是工程机械发展的必然趋势。尽管电动化技术早已在叉车领域得到广泛的应用和认可,但目前的电动叉车多是基于低压,造成功率元器件、连接器、电缆与电机产生较高热损,同时,电流变化率高,容易产生电蚀现象。对此,提出以高压锂电池作为储能单元的高压锂电电动叉车动力总成方案,根据叉车使用工况制定整车行走控制策略,确定驱动电机控制器使用转矩模式控制叉车行走,并探究基准扭矩与油门踏板开度的关系。利用模糊推理规则,实现对驾驶员油门踏板开度控制的意图识别,使用补偿扭矩快速达到驾驶员操作意图。通过MATLAB/Simulink仿真软件验证了高压锂电电动叉车行走动力总成控制策略的可行性。     

电磁耦合无级变速传动系统

分析现有级联式电传动的优缺点,对其进行结构改进,形成一种电磁耦合无级变速传动系统。该系统主要由具有铁心绕组的转子和定子、附加调磁线圈、具有特殊磁极结构的杯形转子、感应式集流器和功率电子控制器等组成。该系统的特点是将级联式电传动与电磁滑差耦合式机械传动结合为一体,并加上非接触旋转输电,形成原动机的功率分汇流,配以变频与调磁相结合的调速手段,构成拓扑布局紧凑、调控性能优良、运转可靠的无级变速系统。经理论分析可知,系统在保持与常规电传动相当的宽广无级变速范围的同时,总体效率得到提高。系统在内燃机式汽车上使用时,可省去主离合器及发动机起动机等部件,配以储能电池组后,可以作为多能源动力总成直接应用于混合动力电动汽车上。     

一种混联式HEV瞬时优化监控策略的研究

以一种新型混联式混合动力电动汽车为具体对象，研究以瞬时等效燃油经济性为优化目标的能量管理监控策略。通过基于混合动力电动汽车整车及动力总成相关数学模型所建立的MATLAB／Simulink仿真优化平台，搜寻出了全部转速一转矩需求条件下动力总成各元件的理想能量分配及相应挡位，以MAP图的形式存储于车载监控器中。监控器根据混合动力电动汽车荷电保持的设计要求，按瞬时工况调用这些MAP图，以简单查表计算方式对理想值实时地作适当修正和调整。监控策略的有效性、实时性通过若干典型行驶工况仿真及实车应用得以证实，展现出良好的实用价值。     

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.     

混合动力系统控制软件的开发

为提高混合动力电动汽车图形化算法人工编码的可靠性与快速性,以某型混联式混合动力电动轿车为研究对象,对以"驾驶员意图识别-能量管理-协调控制"为核心的多能源动力总成控制策略进行研究.按照混合动力系统多能源动力总成控制的特点,并针对不同的功能和性能需求,提出基于嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和层次式状态机实现框架的"四层/两库/一框架"式软件体系结构:从而将软件的不同功能分开,减小模块间的耦合,便于并行协同开发,提高算法的可移植性及可维护性.解决在手工编码方式下快速实现Matlab/Simulink/Stateflow仿真模型中的层次式状态机算法这一难题.将所开发的控制算法应用到该车上,进行多种工况的试验,并对换挡及制动能量回收等典型工况做简要分析.经过系统的实车试验及可靠性考核,证明控制软件可以准确地控制目标车型实现多工况运行及工况切换,且具备较高的可靠性.     

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。     

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。     

混合动力轿车机械式自动变速器换挡过程中的动力系统协调控制方法

介绍了一种采用机械式自动变速器(AMT)的混合动力电动汽车(HEV)动力总成。HEV上采用AMT有同步器磨损、离合器磨损和动力中断时间等三个主要问题,用传统的AMT换挡控制方法难以解决。分析了这些问题产生的根源和解决方法,提出了AMT换挡过程中的动力系统协调控制方法,可缩短换挡过程中的动力中断时间、减小同步器和离合器磨损。通过仿真、硬件在环测试和实车试验对该方法测试和验证,试验结果证明了该控制方法的有效性。     

混合动力汽车动力性和经济性道路试验

结合混合动力汽车的特点,根据传统汽车试验标准并参考SAE J1711混合动力轿车试验方法对EQ7200HEV第一轮样车进行了道路试验。试验包括0～100 km/h加速试验、最高车速试验、最大爬坡试验及ECE15工况燃油经济性试验等。试验结果表明,试验样车可以合理、准确的实现多工况切换与控制功能,燃油经济性与基础样车比较有所提高,但需在第二轮开发时重点提高动力性、经济性方面的研究。道路试验为样车参数标定、控制策略优化及系统匹配提供了理论依据,同时对混合动力汽车试验方法进行了有益的探讨。     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

按照设计要求,以TJ7100轿车为设计原型,针对ISG型混合动力电动汽车(HEV),使用Simulink建立了其动力系统的动态仿真模型,重点研究并制定了相应的电力助动控制策略.在ECE循环工况下对仿真模型进行了动力性和燃油经济性分析,为搭建动力总成试验平台提供了参考依据.结果表明,所制定的控制策略能有效地较低燃油消耗,使电池SOC值维持在一定的范围内.同时,仿真结果与实际情况基本相符,从而验证了所建仿真模型的正确性和合理性.     

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.     

插电式混合动力汽车控制策略与建模

为了深入分析插电式混合动力汽车能量管理控制策略就需要建立准确的插电式混合动力汽车仿真测试模型,分析影响能量管理系统的因素。利用MATLAB/SIMULINK软件基于实验数据和理论模型相结合的方法对插电式混合动力汽车建模,根据插电式混合动力汽车传动系部件的工作特征对应建立各部件的数学模型,并建立了基于规则的能量管理控制策略对整车的动力性与经济性进行计算仿真验证,计算结果表明建立的插电式混合动力汽车仿真模型和能量管理控制策略能够有效确保发动机处于高效区域运行并改善整车燃油经济性,控制策略可靠有效。