混合动力汽车模糊逻辑转矩管理策略仿真

以并联混合动力系统的工作模式为基础,结合发动机和电机的性能特性,利用需求转矩与发动机最佳转矩之差和电池电荷状态(SOC)作为输入,以发动机实际输出和最佳转矩值的比值作为输出,构建了模糊推理规则和推理器,用以确定发动机和电机的最佳转矩分配,实现系统的总体能量转换效率最高.仿真结果表明,与采用精确门限参数的策略相比,所设计的模糊逻辑转矩管理策略的燃油经济性有较大提高,并能控制电池SOC在工作区保持稳定.     

强混CVT轿车模式切换控制

对一种并联式强混CVT轿车动力传动系统的工作模式及发动机、ISG电机和CVT的工作特性进行了分析。建立了各驱动模式的数学模型,对各驱动模式的工作区域进行了划分,制定了各驱动模式间切换的条件和行进中电机启动发动机的扭矩协调控制策略。利用Mat-lab/Simulink仿真软件建立了基于该控制策略的强混CVT轿车传动系统动力学模型,并进行了典型模式切换过程(电起机)的仿真研究。对行进中电机启动发动机过程进行了台架试验。仿真和试验结果均表明所提出的扭矩协调控制策略能有效减小该混合动力传动系统模式切换时的扭矩波动和冲击。     

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。     

并联混合动力驱动系统模糊控制策略研究

介绍了ADVISOR的一种兼顾排放的并联混合动力模糊控制策略,并对该控制策略进行了有益的改进。改进的控制策略以发动机的转矩需求、电池荷电状态SOC和电机转速作为输入,以发动机的实际工作转矩作为输出,达到优化发动机工作点、电机的效率和平衡电池SOC的目的。最后,通过整车循环工况验证了该模糊控制策略对整车经济性和排放性以及电机工作效率的改善。     

功率分流式HEV电机参数动力性最优匹配

为解决功率分流式混合动力汽车在动力工况中受电机工作点制约系统无法同时发挥发动机和电机最大转矩的问题,提出以动力性最优为目标的双模式混合驱动系统电机参数匹配方法.基于双电机的转速、转矩与混合驱动系统的输入输出转速、转矩的关系,提出电机最高转速和峰值转矩的匹配方法.研究系统电功率分流特性与电机工作点的关系以及电机额定转速与电机输出转矩的关系,并提出电机额定转速的匹配方法.结合匹配实例分析两种模式下发动机和电机的工作状态.结果表明:提出的电机参数匹配方法可使系统同时发挥发动机和电机的最大转矩特性,实现了发动机与电机之间最优工作点的匹配,使系统获得最佳的动力特性.     

机器人用外转子直驱永磁电机设计与 性能分析

直驱永磁电机以其转矩大、波动小、效率高和结构紧凑等优越性能,取代了传统伺服电机和减速器联合使用的驱动模式,成为机器人驱动系统的核心部件之一。根据工业机器人的运行工况和实际要求,设计了一台直驱高速并联机器人的27槽24极外转子永磁电机,分析该电机主要结构参数的选取,建立该电机的二维有限元仿真模型。在空载状态下,计算气隙磁密分布,分析空载反电势及其谐波含量和齿槽转矩;在额定转矩和最大转矩的工作状态下,对电磁转矩、效率、功率因数和力能指标等电机性能进行对比分析。仿真结果表明,该电机的性能指标误差均在6. 5%以内,验证了电机设计的合理性和实用性,可为电机参数的进一步优化设计提供依据,也可为机器人驱动系统的优化提供参考。     

电动6-SPU型并联机器人的整体动力学模型

为了对电动并联机器人进行特性分析和性能预测,以永磁同步电机(PMSM)驱动6-SPU型并联机器人为例,提出一种精确整体动力学建模思想.电动并联机器人电机系统除存在随支腿的转动,转子及丝杆还存在绕自身轴线的旋转.针对这两部分运动很难单纯通过多刚体动力学或PMSM动力学来分析的问题,采用多刚体动力学来考虑第一种运动,PMSM动力学来考虑第二种运动,并建立电动并联机器人的精确整体动力学模型.该模型避免了负载折算到电机端时变等效惯量的计算,并将电机系统反电动势、粘性摩擦力考虑在内.以1Hz正弦位姿指令对并联机器人进行仿真分析,验证了模型的正确性.     

非稳态工况下无级变速器传动比控制优化

针对非稳态工况下装有无级变速器(CVT)车辆对动力性和经济性的双重要求,以燃油消耗量最低时保证车辆拥有最佳的动力性为目标,提出了最佳匹配线控制策略。结合发动机台架试验,建立了MATLAB/Simulink整车模型,并通过大量的仿真试验确定了各种非稳态工况下燃油消耗与目标传动比的关系,结合车辆动力性进行合理匹配获取最佳匹配线,确定最佳传动比的控制目标。并进行了典型工况的仿真验证,最佳匹配线控制能够给出精确的传动比目标控制量,实现了装有CVT车辆在非稳态行驶工况下的动力性与经济性的最佳匹配。     

AMT混合动力系统驱动模式能量优化控制

在AMT混合动力系统转矩优化分配算法的基础上,提出了以动力总成系统效率最大化为目标的AMT档位优化控制来优化转速,并通过离线优化求解确定了不同状态(发动机和电机功率、车速、蓄电池SOC)下AMT的最优化档位控制规律和电机最优化转矩。仿真试验结果表明,能量优化控制算法显著改善了整车燃油经济性。     

基于无级变速器速比控制的插电式混合动力汽车再生制动控制策略

为了能够在不影响驾驶制动意图的同时尽可能多地回收制动能量,首先在基于再生制动门限值所制定的理想再生制动力分配策略的基础上,考虑电机、电池及无级变速器(CVT)综合效率最优的目标要求,制定了基于综合效率最优的CVT速比控制策略;然后,根据制动过程中传动系统动态特性分析所得到的系统惯性矩与驾驶制动意图之间的关联规律,以提高再生制动功率为目标,采用离散穷举优化方法对CVT目标速比及制动力分配进行修正,从而提出了基于速比变化限制及电机协调控制的CVT速比优化控制策略。仿真结果表明,在不同的工况下,本文提出的再生制动控制策略能使车辆在制动过程中有效跟随驾驶员的制动意图,同时提高再生制动能量回收率,改善驾驶性能。     

插电式混合动力SUV车控制策略研究

对插电式并联混合动力SUV车的发动机、电机、蓄电池及变速器参数进行选取,并提出一种规则控制策略.在ADVISOR 2002仿真软件中建立仿真模型,并在UDDS-EPA城市循环工况下进行多次仿真.将该插电式混合动力车与配备相同电池容量的混合动力车的仿真结果进行比较,并对蓄电池和电机参数进行优化.仿真结果表明,该设计比较合理.     

混联式混合动力汽车动力系统参数匹配的研究

混合动力汽车动力总成参数的合理匹配是混合动力汽车产品开发的重要前提和基础性工作.在对混联式混合动力汽车动力总成结构和整车控制策略分析的基础上,分别进行发动机、电动机和蓄电池等动力总成部件的选型和参数设计,并对传动系统进行参数设计.针对发动机、永磁同步电动机和镍氢蓄电池的工作特性建立模型,并基于NEBC工况进行仿真,得出发动机扭矩、电动机扭矩和蓄电池荷电状态的变化曲线.结果表明,混联式混合动力汽车动力系统的参数匹配合理.     

ISG型混合动力汽车系统设计与性能仿真

混合动力电动汽车是当今在汽车领域解决节能减排问题的有效途径之一。本文介绍了采用起动机／发电机集成技术的ISG（Integrated starter／generator）型并联混合动力汽车动力系统结构布置,提出动力系统的控制策略及参数匹配方法。在工程分析和理论推导的基础上,对发动机、电池组、电机和传动系统的相关零部件选择及其参数进行了分析设计。利用ADVISOR软件对整车性能进行了仿真,结果表明整车的动力性和经济性能够满足设计要求,为混合动力汽车的总体设计提供了一定的理论依据。     

Development and experimental validation of a novel hybrid powertrain with dual planetary gear sets for transit bus applications

Given that energy conservation and environmental protection are two important goals for the automotive industry, the application of a hybrid electric powertrain can improve vehicle energy efficiency while decreasing fuel consumption and engine emissions. Planetary gear-based power-split hybrid powertrains have become widely used in passenger vehicles, but remain rarely employed on transit buses. This study proposes a novel hybrid powertrain based on two planetary gear sets(CHS) and presents its operating principles along with development of a control strategy for the powertrain. The CHS hybrid powertrain operates in electric mode when the driving power demand is low, and changes to a hybrid electric mode according to the power-split principle of the planetary gear set. To validate the feasibility of the designed CHS hybrid powertrain, a prototype transit bus equipped with the designed hybrid powertrain system was built, and the operating characteristics of the system were analyzed through a performance test conducted on a chassis dynamometer. Compared with a conventional powertrain, the CHS hybrid powertrain can reduce fuel consumption by 39%. Thus, the CHS hybrid powertrain is a good solution for heavy-duty applications such as hybrid transit buses because of its simple structure and excellent fuel efficiency.     

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ADVISOR的典型并联混合动力汽车控制策略仿真分析

介绍了两种典型的并联混合动力汽车控制策略,针对某型公交车的运行特点,采用ADVISOR进行了仿真,分析了电机和发动机的工作效率.结果表明:采用模糊控制策略电机和发动机的工作效率都有提升,同时在燃油经济性及降低污染物排放上具有一定优势,为今后PHEV的设计研究提供参考.     

插电式双电机强混合动力轿车的参数匹配

针对中国第一汽车集团公司Plug-In双电机强混合动力构型提出了发动机、变速器、电机、电池等动力总成参数的匹配方法.结合整车性能指标要求,应用CRUISE软件进行了动力总成参数匹配计算,得到了较为满意的结果,为进一步的整车开发奠定了基础.     

发动机制动过程中无级变速器的控制仿真研究

介绍了发动机制动特性及其影响因素并简要说明了发动机制动试验方法.论述了发动机制动时,对无级变速器的速比进行控制的必要性.提出了发动机制动时设定车速的概念,通过设定车速估算发动机目标转速,再通过发动机目标转速确定无级变速器的目标速比,然后运用PID算法跟踪目标速比.解决了发动机制动时没有节气门开度信号输入,难以确定发动机目标转速的问题.最后,通过仿真验证了该控制策略的有效性.     

一体化起动发电机并联混合动力汽车发动机稳态优化控制与仿真

针对基于发动机效率最优化的传统混合动力汽车发动机稳态优化控制没有考虑动力总成系统其他部件的效率的问题,提出了以混合动力汽车整个动力总成系统能量转换效率最优化为目标的发动机稳态优化控制策略并经仿真验证,在中国乘用车城区瞬态循环下,与传统控制策略相比燃油经济性改善了3.9%。