混合动力汽车发动机快速起动瞬态燃烧和碳氢排放

介绍了用于混合动力汽车动力系统的发动机快速起动模拟试验台架系统和相关试验。针对一台进气道喷射式汽油机,模拟起动/发电一体化电机,研究在不同拖动转速下快速起动过程的瞬态特性和排放特性。试验结果表明:发动机在快速起动情况下,瞬态特性突出;随着拖动转速升高,进气歧管压力降低,对应的喷油策略也应随之调整;在发动机起动后的第2到第9循环,容易发生不完全燃烧和失火,并随着拖动转速升高,不完全燃烧程度增加,导致碳氢排放过高。在不同拖动转速下,三效催化剂都不能高效转化碳氢排放,但转化效率存在差异。随着拖动转速升高,催化剂的转化效率先降低后又升高。从优化排放角度来看,在本文试验条件下,快速拖动至1000 r/min起动时,使用催化剂后排放最低。     

丰田PRIUS混合动力汽车能量优化管理策略仿真分析

针对丰田PRIUS混合动力汽车,提出一种基于二次型最优控制理论的新能量优化管理策略,该策略结合规则构造二次型性能指标,通过限制发动机功率的大幅频繁波动,在保证车辆动力性能的同时,达到间接降低整车油耗的控制目标。对ADVISOR软件进行了二次开发,建立了车辆仿真模型,并在不同工况下验证了策略的有效性。仿真结果表明:在不同的道路工况下,该能量优化管理策略比基于规则的能量管理策略具有更好的燃油经济性。     

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。     

并联混合动力汽车的换档规律

根据并联混合动力汽车的特点,提出了以保证车辆动力性为前提的混合动力汽车最佳经济性三参数换档规律。升档规律和驱动模式的降档规律采用发动机转矩、电机转矩和车速作为换档参数。制动模式的降档规律采用电机制动转矩、机械制动转矩和车速作为换档参数。计算表明,与原有的沿袭传统汽车的两参数换档规律相比,混合动力汽车最佳经济性三参数换档规律在驱动模式下可以降低油耗,在制动模式下可以显著增加制动能量回收的比例。     

并联混合动力汽车模式切换过程的协调控制

结合解放牌混合动力城市客车的实车调试,对不同模式之间的切换过程进行了分析,针对其切换过程易导致转矩波动,提出了基于电机辅助的协调控制策略,并利用AVL/Cruise及MATLAB联合仿真平台进行了建模仿真研究。仿真结果表明,协调控制策略保证了模式切换过程中动力传递的平稳性。     

混合动力用甲醇发动机快速起动性能

为了解决城市工况中混合动力用发动机频繁停机/再起动导致排放恶劣的问题,提出以甲醇作为混合动力用发动机快速起动的燃料,并对采用甲醇燃料的发动机快速起动性能进行试验研究.试验用发动机为点燃式进气道喷射自然吸气汽油机,加装一套甲醇喷射系统可作为甲醇发动机,再通过加装一台交流电机来模拟混合动力发动机快速起动过程,采用自主开发的电子控制单元对试验系统进行控制.试验结果表明,相比于采用汽油燃料,采用甲醇燃料时,发动机高转速快速起动阶段消耗燃料的比能耗降低,发动机的火焰发展期和快速燃烧期都有所缩短,起动过程中的碳氢、一氧化碳和氮氧化物排放都明显减少.     

基于PID与Q-Learning的混合动力汽车队列分层控制

提出一种基于PID与Q-Learning的混合动力汽车队列分层控制策略。上层控制器基于车-车通信获得队列中前车的速度和位置信息,采用PID控制器实现队列的纵向控制并获得后车的目标车速;下层控制器根据该目标车速采用Q-Learning进行混合动力汽车队列的能量管理。仿真结果表明：上层控制队列平均车间距保持在14 m左右,确保良好的行驶安全性;下层控制队列平均百公里油耗比DP策略增加了2.57%,离线计算时间减少了23%。该策略在保持与DP基本相同的燃油经济性下,不仅能适应随机工况,也能在线实现。     

ISG型混合动力汽车中液力变矩器与发动机的匹配优化

针对ISG型混合动力汽车传动系结构,开展了液力变矩器与发动机和ISG电机的匹配优化研究.首先,建立了匹配计算模型,得到其共同工作的输入输出特性曲线.然后,根据混合动力汽车整车性能的要求,建立了以液力变矩器循环圆直径为设计变量,整车性能指标为目标函数的优化模型,通过一维寻优求解得到最优解.利用软件平台,建立了整车动力学模型,在选定循环工况下,对优化前后整车性能进行了仿真.结果表明：优化后整车起步性能获得提高,燃油经济性得到明显提升.     

混合动力汽车控制策略研究进展

在对混合动力汽车布置型式进行介绍的基础上,对混合动力汽车研究中基于规则的稳态能量管理策略、模糊优化控制策略、瞬时优化控制策略和全局优化控制策略等主要控制策略进行了分析和比较,指出了未来混合动力汽车控制策略研究的发展方向.     

某混合动力汽车中央通道一体化设计与优化分析

为研究某国产混合动力SUV汽车车身结构的安全性能,依据中国研发新车评价规程(C-NCAP)构建了在台车以50 km·h-1的速度撞击整车侧面的有限元模型,并且将该混合动力SUV汽车进行了仿真分析。碰撞试验显示该国产混合动力SUV汽车出现的中央通道弯曲变形严重、侧地板褶皱程度大而导致的动力电池包受到挤压风险的问题,分析了该问题产生的原因同时提出了结构一体化设计方案。一体化设计加强了中央通道的抗应力变形能力,下侧地板褶皱程度减小,动力电池包受到挤压或破裂风险降低。最后通过实车试验和仿真结果表明该优化方案的可行性。     

基于模糊控制的并联式混合动力汽车制动控制系统

在分析和比较混合动力电动汽车(HEV)不同制动控制策略的基础上,提出了一种新的制动控制策略。在MATLAB/Simulink环境下搭建了制动系统控制模型。考虑到能量回收制动力矩和总制动力矩的连续变化,采用模糊控制策略对液压制动力矩进行动态调整。能量回收制动力矩和液压制动力矩在该控制策略下能够协同工作。仿真结果证明该控制策略有效,鲁棒性好。     

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。     

混合动力汽车换挡主动控制技术

提出了混合动力汽车的主动控制理论,采用主动控制技术,就并联双轴混合动力汽车机械自动换挡控制中存在的换挡时间过长问题提出了解决方案,并进行了仿真和试验研究,仿真结果和最终的试验结果表明,换挡过程中同步时间可缩短约1.2 s,0~60 km/h的加速时间可缩短约7 s。     

深度混合动力电动汽车牵引力控制方法

提出了基于深度混合动力电动汽车的牵引力分层控制方法。上层控制中提出了基于动态滑模的驱动轮目标驱动力矩制定策略;下层控制中提出了电机转矩单独控制策略、基于转矩动态协调的发动机电机协调控制策略以及工况识别逻辑。最后开发了仿真和硬件在环试验平台,结果表明,本文方法能够快速、准确、平稳地实现对打滑车轮的控制,改善了深度混合动力汽车的起步性能、加速性能以及稳定性能。     

混合动力轿车振动噪声控制技术

针对混合动力轿车匹配了动力电机、动力电池等新总成和新驱动模式从而导致振动噪声更复杂的问题,研究了混合动力轿车整车振动噪声控制的关键技术。在阐述汽车振动噪声控制原理的基础上,分析了混合动力轿车的结构特点,从振动噪声激励源、结构模态分布、传递路径、评价工况等多个角度阐述了混合动力轿车振动噪声控制的方法,并介绍了某国产混合动力轿车在产品开发中NVH问题的分析和解决途径,为今后混合动力轿车产品开发的振动噪声性能控制提供了比较清晰的技术方向。     

混合动力汽车发动机起停控制策略

应用PSAT前向仿真软件,对自主开发的双离合器并联混合动力车建立了整车仿真模型。并利用该模型对其发动机起停控制策略进行了仿真优化研究。结果表明:对于该混合动力车型,当发动机起动控制功率为10 kW/1200 r.min-1、停止控制功率为4 kW/800 r.min-1时,整车经济性能最佳,且在该起停功率下发动机、电机工作协调,动力总成工作模式切换平顺;将优化仿真结果应用到实车,验证了该控制策略的实用性。     

基于差速耦合的混合动力汽车传递特性分析与控制

通过分析传统对称式汽车差速器的传递特性,建立了其作为动力耦合器的数学模型,开发了基于差速耦合的整车控制策略,并嵌入到ADVISOR与整车模型进行集成。以某混合动力轿车为例进行性能仿真,结果表明:应用此对称式锥齿轮差速器除具有节能优势外,取消变速器与离合器,并具有电控无级自动变速的功能(ECVT),从而达到了整车混联式传递灵活、多自由度可控制的目的。     

并联式混合动力电动汽车控制策略研究

简要阐述了并联式混合动力电动汽车的控制思想及几种不同的控制策略;选用模糊控制方法对一种并联式混合动力电动汽车驱动系统实施控制,并介绍了以电辅助式控制策略为辅的变结构模糊控制策略.仿真结果表明了这种控制策略的可行性.针对这种控制策略的不足,提出了新的研究建议,即开发模糊控制与神经网络相结合,基于模糊神经网络的控制策略.