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.     

多轮混合动力驱动无人驾驶框架车整车控制器开发

针对多轮分布式混合动力驱动无人驾驶框架车(MHUFV)的功能特点,开发整车控制系统,包括基于双动力源协调的高压上下电管理,考虑多控制节点复杂系统的故障诊断与容错控制,以及双输入模式驾驶员指令判定、防滑控制、模式切换和能量分配控制算法的设计.在此基础上,构建MHUFV软件架构,利用快速控制原型(RCP)技术平台,开发整车控制器,并对整车基本性能进行实车测试.结果表明,开发的整车控制器能够满足实车设计需求,在满载极限车速15 km/h时各关键状态量测试结果合理,且在同一运行工况下相比于传统柴油车节油效果达到38％,可以满足当前框架车行业的开发需求.     

单轴并联式混合动力客车动力总成匹配

以提高整车动力性和燃油经济性为主要目标,依据混合动力城市客车(hybrid electric bus, HEB)的研发要求,对单轴并联式HEB动力总成关键部件进行匹配设计。在ADVISOR软件环境下构建单轴并联式HEB整车模型,并与传统结构客车进行仿真对比分析。结果表明,设计的单轴并联式HEB动力总成各部件参数能够满足研发要求,为实车性能开发提供了分析依据。     

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。     

混合动力汽车仿真通信系统

建立一个离线仿真实验环境,仿真混合动力汽车多能源动力总成实验台架的CAN局域网络通讯,在各个网络节点之间传输信息。仿真系统实现了CAN总线协议与J1939总线协议之间的信息转换。由3台计算机模拟总成控制器与各部件ECU之间的信息传送,可动态调整通信参数,实时分析报文内容。仿真系统已用于测试混合动力汽车电机控制器的通信性能。测试结果表明:仿真系统性能稳定,显示直观,分析准确,为混合动力汽车CAN网络通讯提供了技术支持和解决方案。     

基于CANopen协议的混合动力汽车车载网络设计

为了更好地解决混合动力汽车整车控制系统中各电子控制单元之间的通信问题,设计了基于CANopen协议的混合动力汽车分布式车载网络。在串联混合动力汽车拓扑结构模型的基础上,建立了整车CANopen控制网络,设计了基于CANopen协议的混合动力汽车车载网络平台,解决了应用层实现,并对网络主从节点设备分别进行网络化设计。针对所建立的CAN-open车载网络,通过设计算法测试,验证了网络的一致性和实时性,保证了整车设备间进行可靠的通信。     

插电式混合动力汽车动力传动系统参数匹配优化

以基于CVT并联式插电混合动力汽车为研究对象,首先采用理论和工况相结合的分析法,分别匹配电机峰值功率和电机额定功率;然后采用理论分析法对发动机参数和电池参数进行匹配,以整车油耗和排放为目标函数,采用遗传算法对主减速器速比进行优化;最后用MATLAB建立整车动力传动系统仿真模型,制定基于逻辑门限值的能量管理控制策略,并进行整车动力性能和经济性能仿真分析。结果表明匹配的参数满足整车动力性能的设计要求,动力传动系统参数匹配合理,为插电式混合动力汽车的设计提供了理论依据。     

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%。     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

为预测和分析混合动力电动汽车的性能,在系统仿真软件Matlab环境中建立了某混合动力电动汽车的仿真模型以及相应的控制器模型,并对模型进行了纯电动和混合动力行驶工况下仿真分析.结果表明,实际的仿真车速、扭矩与驱动循环规定车速、扭矩相一致,因此所开发的仿真模型能够跟踪循环工况,从而验证了仿真模型的正确性,也为混合动力电动汽车的开发奠定了基础.     

混联式HEV双模糊能量管理策略研究

为降低混联式混合动力汽车的油耗,以提高整车燃油经济性和动力部件工作效率以及使整车具有良好的电量维持性为控制目标,提出一种基于双模糊控制的能量管理策略：串联模糊控制器以电量偏差和整车需求功率为输入,以发动机输出功率为输出,控制发动机一直工作在低油耗区;并联模糊控制器以电量偏差、需求扭矩偏差和发动机转速为输入,以发动机输出扭矩为输出,调整发动机工作状态。以全球轻型汽车测试循环为目标循环工况,仿真结果表明：所提出的双模糊能量管理策略有效改善了动力部件工作点,使之尽可能工作在高效率工作域内,提升了混合动力系统的总体效率,与单模糊策略相比,百公里燃油消耗下降了1.78%,动力电池满足电量平衡要求且电量偏差更小,混联式HEV具有更好的燃油经济性和电量维持性。     

基于V模式的混合动力汽车多能源动力总成控制器开发平台

介绍了V模式现代开发方法的主要流程,并基于V模式开发思想,利用CHEV2004仿真软件和混合动力汽车试验台架构建了汽车电控系统开发平台,利用该平台进行了解放牌混合动力城市公交车HCU的实际开发。结果表明,利用基于V模式的开发平台进行HCU的开发是高效而可靠的。     

基于系统效率最优的新型混合动力汽车控制策略

为了充分发挥混合动力汽车节省燃油和降低排放的控制效果,研究了一种基于行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案.在对其驱动系统关键零部件性能实验与数值建模的基础上,综合考虑发动机、ISG电机和动力电池组以及传动系统效率,分析了系统相关典型工作模式下的纵向动力学方程,推导出系统效率模型,提出了基于系统效率最优的全工况整车控制策略,制定了整车的工作模式切换规则与换档控制策略.在MATLAB/Simulink环境下,建立了整车性能仿真模型,结果表明,采用该控制策略能使整车动力性与燃油经济性较传统车明显提高,最后通过台架试验对该方案进行了验证.     

基于 Stateflow 的电动汽车再生制动控制策略

针对东风EJ02电动汽车进行了再生制动控制策略研究,通过对制动动力学与制动法规的研究,结合电池充电特性与电机输出特性,提出了在保证制动稳定性和电池安全性的前提下,最大限度回收制动能量的再生制动控制策略,并在ADVISOR仿真平台上结合Matlab Stateflow对该策略进行了建模与仿真分析,进行了3种工况的台架试验,得到不同工况的续驶里程。结果表明,该控制策略在保证电池安全性的前提下充分利用了电机的制动转矩,大幅提高了制动能量的回收,增加了电动汽车的续驶里程。     

电动汽车动力测试平台与整车模拟试验

电动汽车测试技术在电动汽车的发展中具有重要作用.通过比较3种电动汽车测试方法的特点,选择了室内平台测试方法,并据此设计了电动汽车动力测试平台.基于高级车辆仿真软件(ADVISOR)将欧洲实行的汽车行驶油耗测试工况(ECE-EUDC)循环工况转化为驱动电机的转速/转矩-时间历程,利用所设计的电动汽车测试平台进行了整车道路工况模拟试验,通过对比整车测试数据,验证了模拟试验平台的有效性.     

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。     

用发动机台架试验研究轻型车排放

研究了用发动机稳态台架模拟试验评价轻型车整车排放性能的可行性。以南京依维柯A30 1 0轻型面包车为例进行了汽车动力性模拟计算 ,得出了可用发动机台架稳态 1 2工况排放试验代替整车市区 1 5工况加市郊 1 3工况测试循环。实验证明怠速工况和中低速、中低负荷工况的加权系数达 0 9以上 ,是轻型车发动机排放控制的重点工况。     

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。     

硬件在环试验台整车状态跟随控制系统设计

为了实现用试验台模拟实车运动信号,在分析整车运动状态模拟装置工作原理的基础上,以汽车运动信号及其变化率为控制参数,设计了主环有限状态机控制器和伺服环电机控制系统,并安装在已搭建的硬件在环试验台上。在该硬件在环试验台上进行了典型工况台架试验,将安装于该试验台上的传感器采集的实际信号与目标信号进行了对比,结果表明了所设计的控制系统跟随控制效果的有效性。     

辅助混合动力电动汽车技术研究(Ⅴ)——系统建模与仿真

为给辅助混合动力电动汽车的性能和分析提供一种新的手段,采用理论分析和试验数据相结合的建模方法,基于图形化建模仿真工具Matlab/Simulink建立了辅助混合动力电动汽车的仿真模型以及相应的控制器模型,并用该模型进行了一次充电续驶里程的仿真和分析,对该车在发动机运转和关闭2种状态下的仿真结果进行比较．结果表明,建立的仿真模型能很好跟踪循环工况,从而验证了仿真模型的正确性和有效性,也为进一步研究该车的设计和控制策略、完成性能的优化匹配、提高整车性能奠定了基础．     

基于车辆循环工况并联混合动力汽车感应电机额定功率和效率的匹配

提出了基于车辆循环行驶工况并联混合动力汽车感应电机额定功率的匹配方法,在电机过载能力范围内根据每个循环工况电机的需求功率确定常用功率区域和额定功率。给出了基于工况匹配电机本体效率的计算方法。结合北京、伦敦循环工况,与解放牌混合动力客车的第二轮样车40kW电机进行对比仿真分析,结果表明,基于工况匹配的电机进一步提高了整车燃油经济性。