功率分流混合电动车辆模型的演算和实验论证

由于环保和效率等原因混合电动车辆(HEVS)已经具有很大的吸引力.一个典型的HEV由两个动力系统:一个是普通的动力源如一台汽油机、一台柴油机或一组燃料电池和一个电动系统(包含一台电动机和一台发电机)组成,它可能产生比普通车辆高的燃油经济性.而且,这样的车辆不需要外部充电,而在其内部存在燃料基本设施.HEV的功率分流动力系统构造的独特的HEV动力系统结构串联和并联型式的优点.但是操纵功率分流HEV动力系统要求一个完善的控制系统.设计这样的控制系统要有适当精确的HEV装置的平面模型.对于串联和并联型式的大量研究已经开发了许多动力平面模型.但一个完整的和有效的功率分流HEV动力系统的动力模型尚处于初期阶段.本文提出了在不同传动条件下可实际地和重复所有静态和瞬态现象的功率分流动力系统HEV的动力模型.首次表明了数学推导和这种平面模型和构件的表达,其次是通过计算机仿真分析、验证及性能鉴定和试验车辆在Ford公司性能道路试验实测进行比较.该模拟和实验结果的极好的吻合证实所引导的平面模型的精确性和正确性.因为该平面模型是综合用型谱方法论的系统定向子系统建立的,它很容易改变子系统的功率.开发该平面模型是用来分析和了解动力系的控制动力学,子系统和构件间的干扰以及由于工况和波动的影响的变化的系统瞬变.该平面模型也可用于车辆系统控制器的开发,能量管理战略的估价,结果的解析,编码算法的证明,及其中其他许多目的.     

功率分流混合电动车辆动力系工作优化

本文讨论如何处理好控制混合电动车辆的动力系,基于多目标优化推荐了一个功率分流混合电动车辆的优化工作.开发了一个准静态动力系模型,探索了整个工作选择的空间,以便找到一个可达到的最佳工作可选择的组合.采用这种概念,开发了二种模拟:模拟一是基于等量燃油消耗量最小,其二是采用动态优化.按结果的分析和比较,按最小的等量燃油消耗找出几乎最高的效率,作为按优化控制模拟求得理论上最大的性能.结果除了在高动力负荷工况外不表示显著的差异.根据这个分析,同时为车辆在纯电动车辆工作模式推荐了一个临界值.     

混合电动车辆复式电力机械无级变速器的控制策略

本文为双型电力机械无级变速器(EVT)混合电动车辆推荐了一个操纵策略,首先,进行网络分析估算复式EVT与速比有关的效率,由网络分析发现,当功率循坏发生在电驱动变速器时,EVT效率降低,而EVT在速比范围内工作时,可提供相对高的系统的效率,这就要求操纵策略应从动力系总效率观点出发而不只是内燃机的热效率.为了开发复式EVT的操纵策略,采用反向基础控制求出包括EVT的HEV动力系的动力学方程式,以及指定马达转矩控制算法.在HEV动力系动态模型的基础上,采用Cruise和MAT-LAB/Simulink开发了一个HEV模拟器.该模拟结果指出,本文推荐的操纵策略可以操纵发动机在预定速比范围内具有相对高的效率,它比常规控制方法提供的燃油经济性有所改进.这是基于变速器效率可以用于HEV复式EVT设计要求的操纵策略.     

功率分流混合电动车辆动力系工作优化(Ⅱ)

本文讨论如何处理好控制混合电动车辆的动力系,基于多目标优化推荐了一个功率分流混合电动车辆的优化工作。开发了一个准静态动力系模型,探索了整个工作选择的空间,以便找到一个可达到的最佳工作可选择的组合。采用这种概念,开发了二种模拟:模拟一是基于等量燃油消耗量最小,其二是采用动态优化。按结果的分析和比较,按最小的等量燃油消耗找出几乎最高的效率,作为按优化控制模拟求得理论上最大的性能。结果除了在高动力负荷工况外不表示显著的差异。根据这个分析,同时为车辆在纯电动车辆工作模式推荐了一个临界值。     

一种功率分流的无级变速装置的理论和实验研究(一)

过去许多年，特别在汽车工业，无级变速器已经取得了显著的进步。本文取得独创的功率分流CVT（PS－CVT）装置的理论和实验 的研究成果。 本建议解决的主要优点是采用两各个工作分流相一个没有封闭循环的功率流来改善效率；获得单部件装置的运动特性。采用一个特殊的试验台架，在第一工作分流实验确定PS－CVT装置的功率流和效率。用这些取得的结果和理论模型比较。在本文中，把功率和效率在所推荐的PS－CVT装置表明的诸优点和简单CVT相比较。     

功率分流式车用自动无级变速器的设计研究

阐述了功率分流式无级变速器的工作原理，并进行了结构设计。针对某微型车燃油经济性的要求对该变速装置的输出特性进行了计算机仿真和十工况燃油经济性分析，证明该装置具有较好的实用性。     

影响功率分流无级变速器效率的主要参数研究

研究机械液压功率分流无级变速器的两种经典工作方式。通过定义推导出效率的基本计算公式,并研究机械液压分流比,仿真分析不同系统参数对效率的影响。仿真结果表明,变量泵定量马达的排量比e及其效率、行星排特性参数k、固定轴齿轮的传动比及效率是影响系统效率的主要因素。对影响系统效率的参数的研究,便于在选择和设置系统参数时选取合适的数值,从而提高系统的整体效率。     

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.     

双模式功率分流混合动力车辆功率优化与仿真

针对功率分流传动系统中的功率分配问题,提出了一种综合发动机最佳工作曲线控制和速比控制的最优功率分配方法。以一个新型双模式功率分流混合动力传动系统为对象,通过权衡系统的功率分流特性和发动机万有特性,进行以整体效率为主要目标的功率优化设计,采用了最优功率分配算法,并获得了功率分流车辆在不同运行条件下发动机的最优控制转速,最后进行了循环工况仿真。结果表明:通过所采用的最优功率分配方法能够使系统工作效率优于发动机最佳工作曲线控制,并使整车燃油经济性得到改善。     

混联式混合电动车辆最佳动力配置策略

采用一台内燃机和两台电动机组合的混联式混合电动车辆(HEV),具有可控制两混联混合系统功率流的优势.在该系统中,功率流的控制,不仅可调整机械能和电能的大小和方向,同时还可调整发动机的工作点.本研究引用一功率配置策略实现最小的功率流损耗和一个高效的发动机工作点.该策略采用控制图求出最有效的工作点降低计算载荷.此外,一种能量策略,采用建立功率配置的结果,决定蓄电池最佳充/放电功率.这种控制结构组合了功率配置策略和能量策略,确保HEV的有效驱动.进行了一系列的仿真和车辆试验,验证了策略的有效性,结果表明对燃油经济性改进的差异.     

动力换档混合电动车辆变速箱内的循环机械功率

目前Robert Bosch公司的研究开发部已经合作开发了一种新的动力换档混合电动车辆传动系,并采用制成的这种动力系装备了两部研究用的汽车,由于新开发的两E变速箱轴呈环状布置,故在这个装置中出现了循环功率.一般因为该功率由几个部件传递而造成大于输入或输出功率故循环功率导致高的啮合损失.本文对两E变速箱的循环功率进行了详细的分析.它展示出根据4个功率的线性组合给出了能量平衡方程的解,然而仅按能量平衡不可能确定唯一的解,因此,变速箱的运动学和动力学还应作详细论述,从而导出循环功率无约束工作范围的数字表述和几何描写.这种详细的阐述为燃油高效工作的策划提供了坚定的基础.     

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%.     

混合动力汽车非线性模型预测巡航控制

针对混合动力汽车巡航过程的跟踪安全性和燃油经济性的优化问题,提出基于非线性模型预测理论的混合动力汽车预测巡航控制策略。考虑发动机燃油效率及电机效率的非线性,提出离线安全与经济性协调预测优化与在线查表相结合的控制系统总体结构。基于车辆行驶距离空间域,建立具有动力学非线性、系统离散性的混合动力系统巡航控制的广义纵向动力学系统模型。以驾驶员稳定跟踪为约束,设计安全性与经济性协调的多性能指标数学量化函数。基于非线性模型预测理论,提出混合动力汽车预测巡航的多目标优化控制算法。为验证所提控制算法的有效性与综合优势,建立前向仿真平台及实车试验平台,仿真及实车结果都表明,所提出的预测巡航控制算法相比常规算法在跟踪安全性和燃油经济性方面具有较大优势。     

功率分流式混合动力轿车传动系噪声分析

以某功率分流混合动力轿车传动系为研究对象,分析了该款深度混合动力汽车的转速特性,通过噪声测试确定了混合动力传动系在纯电动和混合动力模式下的噪声源,建立了传动系复合行星排齿轮啮合对三维接触动态有限元模型,分析了齿轮对三维接触动态特性。噪声测试结果表明,复合行星排齿轮啮合是纯电动模式下主要噪声源,齿圈与减速器齿轮啮合噪声及发动机噪声是混合动力模式下主要噪声;动态接触分析得到了齿轮对啮合时轮齿的接触状态、接触应力、接触力、接触面积等随啮合位置变化的规律,为混合动力传动系振动噪声、强度校核和动态性能优化提供了依据。     

串联式混合动力电动汽车电动机设计

本文阐述了串联式混合动力电动汽车动力系统元件电动机的设计。总结了各种类型电动机的特点,分析了电动机的转速、额定功率,峰值功率以及额定电压等参数的设计理论。     

汽车混合动力技术发展现状及前景

对混合动力汽车（HybridElectricVehicle,HEV）按结构型式进行了分类,包括串联式、并联式、混联式以及电动轮式4种,对其结构特征、原理以及优缺点进行了阐述,介绍了HEV发展的关键技术。最后,对HEV的发展前景进行了分析。     

基于马尔可夫链的混合动力汽车模型预测控制

采用模型预测控制的思路,选取加速踏板位置不变、指数衰减、按马尔可夫链随机分布三种不同的车辆未来转矩需求预测模型,运用动态规划算法进行转矩分配的优化,并与基于规则的混合动力控制策略进行对比。仿真结果表明,马尔可夫链模型预测控制在混合动力车辆能量分配上具有优化潜力。最后提出了模型预测控制应用于混合动力汽车能量分配的进一步研究方向。     

汽车混合动力技术发展现状及前景

介绍了混合动力汽车的技术原理以及关键问题,并对混合动力技术的发展前景做了分析。     

混合动力电动汽车设计方案分析

当今,能源与环境问题已成为人们关注的焦点,混合动力电动汽车更加注重节能环保.简单介绍了混合动力电动汽车的发展现状,并对3款混合动力电动汽车的设计方案做出了具体分析.