基于逆向模式的混合动力系统控制策略研究

混合动力系统控制器作为车辆的大脑,承担着协调、支配混合动力车辆各动力系统高效工作的重要任务,而控制策略是保障大脑正常工作的经络,也是车辆控制器的核心部分。通过对混合动力汽车进行各工况的试验测试,来逆向研究混合动力系统控制策略,分析混合动力汽车在不同工况下其控制策略,从而开发混合动力系统控制器。结果表明:开发的混合动力系统控制器能够有效地协调、支配各动力系统高效工作,车辆经济性、排放性均有所改善。     

基于NEDC和WLTC工况循环的混合动力汽车排放特性研究

以一辆先进混合动力国Ⅴ汽油车为试验对象,研究混合动力汽车在NEDC循环与WLTC循环工况下的排放特性,以及混合动力汽车在各速度区间及各加速度区间下的排放差异.研究结果表明:WLTC循环使混合动力汽车CO和PN排放因子增大,HC和NOx排放因子降低;混合动力汽车在发动机冷启动阶段CO、HC和NOx的排放污染均较为严重,应...     

混合动力系统加速工况能量流控制策略

加速工况是车辆运行的非稳定工况,传统车辆在该工况下是为了保证足够的动力性而消耗大量燃油.通过对混合动力汽车加速工况的试验测试,研究混合动力系统能量流控制策略,分析混合动力汽车在加速工况下如何保障足够动力性而又能有效控制燃油消耗,达到既有足够动力又有效控制燃油消耗的目的.结果表明：混合动力汽车加速工况下发动机仍然能保持一个相对稳定的工作状态,而又不失动力性,很好地节约燃油,减少排放.     

并联混合动力汽车参数优化及仿真

利用ADVISOR软件进行二次开发,将原车型改成并联混合动力汽车,并设计动力系统各参数,对所匹配车辆的动力性及其在循环工况下的燃油经济性进行了仿真,并与原车型的燃油消耗进行了对比分析。实验结果表明,改装后的混合动力汽车燃油经济性有很大改善,废气排放量降低,汽车动力性能也得到提高。     

混合动力汽车动力总成试验台设计与开发

为开发混合动力汽车能量管理策略,基于模块化思想,设计开发单轴并联式混合动力汽车动力总成试验台。通过整车工况分析,合理选取动力部件参数,完成试验台动力总成搭建;基于整车传动系统,分析不同工作模式下的能量流,结合车辆行驶阻力公式,建立阻力模拟模块;基于整车控制器和动力单元控制器构建控制网络,控制网络通过CAN总线与各部件进行通讯。试验结果表明,实际车速能够较好地跟随目标车速,数据采集频率和误差符合设计要求,试验台能够实现整车工况模拟与瞬时工况测量。     

ISG轻度混合动力电动汽车控制策略的制定及仿真

分析了ISG轻度混合动力电动汽车(ISG-MHV)的结构和功能,制定了发动机单独驱动模式、混合驱动模式、行车充电模式、再生制动模式的控制策略。在相关分析和设计的基础上,利用Matlab/Simulink对整车关键部件进行了建模。对所匹配的车辆动力性进行了仿真,并对其在NEDC循环工况下的燃油消耗量进行仿真计算。与动力性相似的普通汽车的燃油经济性进行对比,说明了ISG轻度混合动力电动汽车动力匹配的合理性、高效性和控制策略的有效性。仿真结果表明:该控制策略使ISG轻度混合动力汽车的油耗低于传统动力汽车。     

混合动力电动汽车的动力系统参数设计与仿真

针对混合动力电动汽车低油耗、低排放的优势,将原车型改装成并联混合动力汽车,并对其动力系统参数进行设计.基于汽车专用仿真软件ADVISOR,选用NEDC典型道路循环工况对所匹配车辆的动力性、燃油经济性及电池的荷电状态SOC等进行了仿真分析.仿真结果表明,改装后的混合动力汽车燃油经济性有较大改善,动力性能基本不变,实现了在...     

混合动力汽车的发展现状及其关键技术

混合动力汽车作为纯电动汽车替换内燃机汽车的重要过渡产品,不仅在节油环保上的优势明显,而且其动力性和行驶里程也能和现在的内燃机汽车媲美,因而成为当今各大汽车公司研究开发的热点.阐述了目前混合动力汽车应用的基本型式及其特点,以及近几年国内外各大汽车公司在混合动力汽车方面的研究状况和成果,并提出了混合动力汽车迫切需要解决的一些关键技术.     

Insight混合动力电动汽车驱动系统建模与仿真

研究了本田汽车公司Insight混合动力电动汽车驱动系统及其各单元的动态特性,运用键合图原理对该系统进行数学建模.在假定的几种运行工况下,应用Matlab/Simulink对系统进行仿真计算和研究.研究结果表明,所建模型较准确地反映了该混合动力电动汽车驱动系统的动态特性,并能根据不同的控制策略修改系统的有关参数,方便地用于同类混合动力电动汽车的研究与开发.     

基于ADVISOR二次开发的复杂混合动力汽车仿真系统

基于ADVIOSR软件,对混合动力汽车仿真系统进行二次开发,建立某特定布置形式的复杂混合动力汽车整车仿真模型和相关控制策略模型,并通过循环工况仿真分析汽车的燃油经济性和动力性。     

混合动力汽车系统效率的影响因素

为了在混合动力汽车(HEV)设计及应用中合理地分配及使用车载能源,对HEV几个效率影响因素进行了研究。通过对比计算和仿真,对几种结构方案及控制策略的适用性作了评价,并分析了双动力源连接方式、混合比、循环工况和控制策略等因素对系统效率的影响。分析结果表明:使用行星架作为输出轴、增大混合比、借助于模糊逻辑控制有利于提高车辆在循环工况(特别是市区工况)下的效率。     

An optimal energy management development for various configuration of plug-in and hybrid electric vehicle

Due to soaring fuel prices and environmental concerns, hybrid electric vehicle(HEV) technology attracts more attentions in last decade. Energy management system, configuration of HEV and traffic conditions are the main factors which affect HEV's fuel consumption, emission and performance. Therefore, optimal management of the energy components is a key element for the success of a HEV. An optimal energy management system is developed for HEV based on genetic algorithm. Then, different powertrain system component combinations effects are investigated in various driving cycles. HEV simulation results are compared for default rule-based, fuzzy and GA-fuzzy controllers by using ADVISOR. The results indicate the effectiveness of proposed optimal controller over real world driving cycles. Also, an optimal powertrain configuration to improve fuel consumption and emission efficiency is proposed for each driving condition. Finally, the effects of batteries in initial state of charge and hybridization factor are investigated on HEV performance to evaluate fuel consumption and emissions. Fuel consumption average reduction of about 14% is obtained for optimal configuration data in contrast to default configuration. Also results indicate that proposed controller has reduced emission of about 10% in various traffic conditions.     

混合动力车制动工况分析与储能装置参数匹配

为提高混合动力系统整体性能,实现高效能量回收,分析某重型越野车辆驾驶循环工况中制动过程的功率与能量分布,从制动能量回收率与电机参数出发讨论对储能装置的性能要求. 提出电池组-超级电容复合储能装置的参数匹配方法,针对21 t级试验样车混合动力系统进行实例计算,论证锂离子电池组与超级电容组成的复合储能装置的性能. 实例计算与道路试验结果表明:匹配的复合储能装置符合车辆整体性能与制动能量回收的要求,体积、重量满足总体设计约束;匹配超级电容后,储能装置的瞬时功率能力大幅提升,可显著提高车辆的制动能力和制动能量回收率.     

基于ADVISOR的混联型混合动力汽车研究

提出了一种混联型混合动力系统,采用杠杆模拟方法对其运行工况进行分析,并确定动力总成参数.最后将某公司的SUV动力系统改为这种混联型动力系统,利用仿真软件ADVISOR对该混合动力系统进行燃油经济性仿真.仿真结果表明,在UDDS循环工况下的混联型混合动力系统比传统的动力系统整车燃油经济性有明显地提高.     

Investigation on hierarchical control for driving stability and safety of intelligent HEV during car-following and lane-change process

The longitudinal and lateral coordinated control for autonomous vehicles is fundamental to achieve safe and comfortable driving performance. Aiming at this for hybrid electric vehicles (HEV) during the car-following (CF) and lane-change (LC) process while accelerating, a hierarchical control strategy for vehicle stability control is proposed. This new approach is different from the conventional hierarchical control. On the basis of model predictive control (MPC) theory, a two-layer MPC controller is designed at the top level of the control structure. The upper layer is a linear time-varying MPC (LTV-MPC), while the lower layer is a hybrid MPC (HMPC). For the LTV-MPC controller, a control-oriented linear discrete model for HEV is established, which integrates the dynamic model with three degrees of freedom (DOF) and the car-following model. The lower-layer HMPC controller is designed on the basis of the analysis for HEV hybrid characteristics and the modelling for the mixed logic dynamic (MLD) model of the HEV powertrain. As for the bottom level, a control plant including the HEV powertrain model and the 7 DOF nonlinear dynamics of the vehicle body is established. In addition, the system stability is proven. A deep fusion of vehicle dynamics control and energy management is achieved. Compared with LC-ACC control and conventional ACC control, the simulation and the hardware-in-the-loop (HIL) test results under different driving scenarios show that the proposed hierarchical control strategy can effectively maintain lateral stability and safety under severe driving conditions. Additionally, the HEV powertrain output torque and the gear-shift point are coordinated and controlled by the HMPC controller.

     

应用复合电源的轻度混合动力汽车的参数匹配

为解决混合动力汽车成本高、电池寿命短的问题,提出了复合电源轻度混合动力汽车的思想,通过取消发动机怠速、回收制动能量提高燃油经济性,应用电机主动同步技术缩短换档时间,利用超级电容寿命长、效率高的优点与电池组成复合电源,缓冲电池功率负荷,延长电池寿命。对整车各动力部件进行了参数匹配,通过仿真分析对匹配结果加以验证,并总结出将复合电源应用到轻度混合动力汽车中的可行性。     

乘用车实际行驶工况开发方法的研究

乘用车实际行驶工况通常可表示为基于时间的一段时间．速度曲线。通过对国内外乘用车实际行驶工况，特别是欧美日等国家开发的研究表明，对乘用车实际行驶工况的开发从前期准备工作到工况的验证可分为5个基本过程。对每一过程所使用的方法进行了比较深入的论述。     

混合动力电动汽车能量及驱动系统的关键控制问题的研究

面对能源和环境的巨大压力,混合动力汽车（hybrid electric vehicle,HEV）已成为汽车工业发展的重要方向。混合动力电动汽车与传统汽车有很大不同,具有独特而又复杂的能量及驱动系统,故对控制系统的要求更高和依赖性更强。该系统可以归结为一类具有高度不确定性和强非线性的混杂切换动态系统,其优化控制策略的优劣直接影响车辆的经济性、可靠性、安全性和舒适性。然而混合动力电动汽车能量及驱动系统的控制器设计却面临众多挑战,现代控制理论和技术则是解决这一技术瓶颈的关键手段。本文从系统与控制科学的角度,深刻全面地综述了HEV能量及驱动系统的能量管理策略、车载动力电池状态估计、驱动系统及其优化控制等关键科学与技术问题及其研究进展,最后指出了HEV能量及驱动系统优化控制技术和理论面临的挑战和发展趋势。