基于增程式电动商用车的增程器匹配和能耗分析

为了更合理地对应用于增程器的不同发动机和发电机进行匹配,利用发动机和发电机的效率特性得到增程器的最优效率曲线.以一款增程式电动商用车为研究对象,在Matlab/Simulink中搭建整车正向仿真模型,基于中国典型城市工况对增程器的定点发电和沿最优效率曲线运行两种控制策略对整车经济性的影响进行了分析.结果表明,合理地选择发动机和发电机进行增程器的匹配能有效提高整车经济性;同时,在功率跟随控制策略下增程器输出较宽范围的功率将会增大整车的油耗.     

前后轴独立驱动的增程式电动汽车整车控制策略

纯电动汽车因续驶里程短和充电速度慢等原因制约了其进一步发展,增程式电动汽车在保证较低燃油消耗率的前提下弥补了纯电动汽车的缺陷。本文以前后轴独立驱动的增程式电动汽车为例,以保证整车的动力性能和降低燃油消耗率为出发点,提出了前后轴独立驱动增程式电动汽车的整车逻辑门限控制策略,该策略控制发动机的工作点随整车需求功率的变化而工作在不同的最优燃油消耗点上。仿真分析可知发动机在不同工况下均可以工作在低燃油消耗点附近,这表明该控制策略可实现对整车燃油经济性的良好控制。     

基于动力分布设计的增程式电动汽车

以某小型增程式电动汽车为原型,提出了一种基于动力分布设计的新构型方案。在此基础上进行了参数匹配与设备选型,并提出了适合这一构型方案的控制策略。结合匹配结果和试验数据,使用AMESim和Matlab/Simulink联合仿真平台搭建了整车数学模型,并针对动力性、纯电动续驶里程、再生制动效率及增程模式能耗等方面进行了仿真分析。结果表明:基于动力分布设计的增程式电动汽车,在不降低动力性能的前提下,拥有较小的整备质量和较高的再生制动效率,可提高纯电动续驶里程30%以上、降低增程模式能耗3%~6%,具有节能潜力。     

增程式电动客车车内噪声分析

随着增程式电动汽车(EREV)方案在轿车和大型公交客车的成功应用,加之良好的燃油经济性和动力性,使其得到越来越多的关注.由于增程式电动汽车的结构形式和整车控制系统均不同于混合动力汽车(HEV)以及纯电动汽车(BEV),对其NVH特性进行分析研究正逐渐成为增程式电动车技术研究重点.以某款增程式电动客车为研究对象,针对该客车3种不同的工作模式:纯电动工作模式、增程式工作模式,低压给电模式,分别以车内噪声为研究内容,分析其结构布置形式以及整车控制策略,并深入分析该车车内噪声的分布特征以及形成机理,为高声品质增程式电动车的设计提供崭新的思路.     

基于AVL Cruise某纯电动MPV经济性优化设计

为缩短对某款纯电动多用途汽车(MPV)整车研发周期,提出了一种基于AVL Cruise的经济性优化设计．首先根据整车设计参数,对MPV驱动电机、动力电池、传动系统等参数进行了匹配．然后基于AVL Cruise软件搭建整车仿真模型,对模型进行动力性和经济性分析,仿真结果验证纯电动MPV满足动力经济性指标,验证了动力性和经济性分析方法的合理性．最后为了提高车辆的经济性,对MPV的减速比进行了优化,目标函数为车辆在新欧洲驾驶循环(NEDC)工况下百公里的电耗．仿真结果表明,优化前后,NEDC工况下百公里电耗降低2.4%,全球统一轻型车辆测试程序(WLTP)工况下百公里电耗降低2.5%.     

电动汽车空调系统建模及对整车性能的影响

应用基于ADVISOR和MATLAB的联合仿真方法,建立了纯电动汽车用电动空调系统仿真模型,可以较为准确地对纯电动汽车整车性能进行仿真分析和计算。以某型号中巴客车为例,对电动空调系统关键部件进行了研究和仿真分析,分析和比较了电动空调系统对整车经济性和续驶里程等指标的影响。研究结果表明,电动客车使用电动空调系统后,整车经济性得到改善,续驶里程明显降低,与传统空调相比较,电动空调系统具有明显的节能效果。     

增程式电动汽车的动力参数匹配与性能仿真

为将一款纯电动汽车改装为增程式电动汽车,通过对増程器工作模式和原理的分析,对増程器的发动机与发电机参数进行匹配,得出合理的设计参数。结合MATLAB/Simulink与ADVISOR软件平台对改装前后的整车在相同循环工况(CYC_UDDS)下进行对比仿真分析。结果显示,改装后的增程式电动汽车续驶里程达177.8 km,且整车的动力性能与燃油经济性控制在合理的范围内,表明文中所提纯电动汽车改装方案是可行、有效的,为后续实车改造和整车路试实验提供参考依据。     

带增程器的纯电动汽车整车控制器设计

主要介绍带增程器纯电动整车控制器的设计流程．首先定义整车控制器的功能．通过动力蓄电池荷电状态SOC逻辑门限控制策略,当电池SOC低于门限值后,燃料电池开启,起到增程器的作用．通过仿真软件和数学计算评价整车的经济性和动力性,设定SOC门限值为0．4．使用MPC555芯片作为整车控制器的硬件平台．利用Matlab／Simulink及其子模块Stateflow建立控制模型,通过RTW、TLC等语言编译器生成机器码,使用CANape和MPC555的CAN标定线下载到芯片．最终完成整车调试和标定．     

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.     

增程式电动汽车动力系统匹配与仿真研究

以某款增程式电动轿车为研究车型,根据整车基本参数以及定义的动力性能参数,确定了驱动电机和动力电池的基本参数,并以整车最高车速为目标确定了增程器的标定功率和增程器发动机的输出功率。在此基础上利用ADVISOR软件对该车的动力性能进行仿真分析。仿真结果表明该车动力系统的匹配合理并满足整车动力性能需要。     

基于模糊逻辑的SHEV控制策略设计与仿真

针对一辆串联式混合动力电动汽车设计了一种基于模糊逻辑的控制策略,根据蓄电池组荷电状态(SOC)及车辆需求功率的变化实时调整发动机输出功率,以实现恒SOC控制,同时兼顾发动机燃油消耗及排放.给出了模糊控制器的结构,建立了车辆前向仿真模型,进行了离线仿真及硬件在环仿真.仿真结果表明,模糊控制策略能够较好将蓄电池组SOC维持在期望值0.7附近,且发动机可以稳定地工作在其高效率区以获得较低的燃油消耗及排放.     

混合动力汽车经济型巡航的车速规划策略

选取功率分流式混合动力汽车为对象,以燃油消耗最小为目标开展巡航场景下的经济车速规划研究. 结合车辆动能管理与等效燃油最小化策略（ECMS）,提出增强型等效燃油最小化策略（R-ECMS）. 运用极小值原理推导油电等效系数,建立动能与电能间的等效关系;结合电能与燃油之间的等效关系,将车辆动能变化和电能消耗统一转化成燃油消耗. 为了兼顾电池SOC平衡以及车辆通行速度,采取非支配排序遗传算法优化R-ECMS权重系数中的参数. 仿真结果表明,与传统能量管理策略ECMS相比,R-ECMS可以降低8.06%的燃油消耗. 与采用最优算法的动态规划策略相比,R-ECMS能在实现次优的优化效果的同时大幅降低计算时间. 同时,与ECMS相比,R-ECMS在其他仿真场景下能实现6.94%的节油率,具有较好的泛化性能和应用前景.     

基于工况识别的燃料电池公交车能量管理策略

为解决燃料电池混合动力公交车中基于优化的能量管理策略难以实车应用的问题,在分析燃料电池公交车(Fuel cell hybrid bus,FCHB)行驶路线的固定性和片段性的基础上,提出了一种基于SOM-K-means(Self-organized mapping K-means)工况识别的能量管理策略。首先,根据公交车站点将行驶路线划分为多个行驶片段,在车辆停站时,运用SOM-K-means二阶聚类模型完成工况识别,获取车辆下一行驶片段的识别协态变量;当车辆在下一个行驶片段运行时,运用识别协态变量完成基于庞特里亚金极值原理(Pontryagins maximum principle,PMP)求解的能量管理策略的实时应用。其次,建立基于公交车实际运行数据的仿真实验,最后建立硬件在环实验,将所提出的策略移植入整车控制器(Vehicle control unit,VCU)中进行实验。实验结果表明,与基于规则的能量管理策略相比,本研究提出的能量管理策略降低了19.77%的平均等效氢气消耗。且该策略在VCU中每一步的计算时间大约为30 ms,计算结果与仿真结果完全一致,满足车辆对能量管理策略的时效性和准确性的要求。     

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.     

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.     

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。     

并联式混合动力汽车的AMESim建模与仿真

利用AMESim软件针对某混合动力汽车建立其仿真模型,重点研究并制定了使发动机的最优工作的控制策略和自动变速器最佳动力性换档规律.在NEDC循环工况下对仿真模型进行了动力性和燃油经济性的分析,结果表明所制定的控制策略能有效的降低燃油消耗,使电池SOC维持在一定的范围内.     

混合动力城市客车单一工况当量能耗评价方法

在我国现有的混合动力客车能耗评价方法——GB/T 19754-2005试验法的基础上,提出了一种新的评价方法——单一工况当量能耗评价方法。即依据客车怠速、匀速、加速、减速不同工况的不同比例分布,求出其不同的能量消耗,再进行各能量消耗叠加,则可求出其总的燃油消耗量。     

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。