ISG混合动力电动汽车控制策略研究

在搭建并联式ISG混合动力电动汽车(HEV)的试验台架之前,为确定优化的电机和电池参数,制定合理的控制策略,需要对HEV系统进行建模仿真.因此,基于Simulink建立了ISG HEV的整车模型,在分析其工作模式的基础上,提出了适合于城市工况使用条件的基于逻辑门限值的瞬时优化控制策略.仿真结果表明,所采用的控制策略能够提高整车燃油经济性,降低排放;得到优化的系统参数,为搭建样车试验台架奠定了基础.     

混合动力车辆控制策略研究现状

混合动力车辆是从传统车辆过渡到纯电动车辆的一种成熟的产品,发展前景巨大。简要介绍了串联式、并联式和混联式3种混合动力车辆的典型传动结构,并对上述3种不同传动结构的控制策略进行了论述,指出了各控制策略的优缺点。在对现有混合动力车辆控制策略进行归纳和分析的基础上,着重阐述了再生制动优化、模糊逻辑优化、动力系统参数优化和动态协调等优化策略研究现状,并指出了未来混合动力车辆控制策略研究的发展方向。     

ISG混合动力汽车控制策略研究及仿真

混合动力汽车在节能减排方面体现了巨大的优势,成为当前的研究热点.对于混合动力汽车而言,制定合适的控制策略是实现整车良好性能的关键.介绍了用于ISG型并联混合动力汽车的几种控制策略,详细分析了各种控制策略的控制思想,并通过仿真对各种控制策略下汽车的性能进行了对比研究.     

基于多目标遗传算法的混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车是一个高度复杂的非线性系统,并且影响其控制策略的参数较多,要对这样的系统进行优化,常规的优化算法显得无能为力,模型的精确程度也直接影响了选取参数的可靠性.应用汽车动力性、排放性高级模拟分析软件AVL CRUISE,联合Matlab/Simulink软件,建立合动力电动城市客车整车动态性能仿真分析模型,以百公里油耗和排放指标为优化目标,运用多目标遗传优化算法,针对欧洲、日本及中国的城市公交循环工况对混合动力系统工作模式的选择和能量流的分配进行全局优化,减少了运算时间,获得一组可靠的可行解,精确地确定出控制逻辑参数.该解集在很大程度上同时提高了原车的燃料经济性和排放性能,并且为混合电动车的设计和控制提供了一个适宜的选择范围,设计者可以按不同的要求进行不同的方案选择.     

混合动力汽车动力传动系统控制策略优化研究

模糊控制策略应用在混合动力汽车上有鲁棒性和非线性能力强、实时性好的优势,但是控制策略的制定主要根据专家经验,具有一定主观性,一般情况下无法获得全局最优。将遗传算法应用于求解混合动力汽车控制策略参数优化问题。以某并联式混合动力汽车为原型,设计模糊控制策略,并采用遗传算法以最小化油耗和排放为目标对控制策略进行优化。仿真结果表明,应用遗传算法经过离线参数优化可以找到一组全局最优的参数,使得油耗和排放都有明显降低。     

辅助混合动力汽车辅助动力控制系统的研究

对辅助混合动力汽车进行了技术研究,详细介绍了其系统构成和三种工作模式.为了实现辅助动力系统和整车高效运转,开发了辅助动力控制系统,重点介绍了辅助动力控制系统的控制策略和功能实现.辅助动力系统采用开关式控制策略,发动机采用恒转速控制.最后实验结果表明辅助动力系统可以实现对车载能源的高效补充,混合驱动模式下行驶里程比纯电动模式提高约10%.     

混合动力牵引车控制策略研究

混合动力车辆相比传统车辆的优势在于可以提高燃料利用率和减少尾气排放。以串联混合动力牵引车驱动系统的控制策略为研究内容,进行了能量回收系统总体设计,且在MATLAB/SIMULINK运行环境下对混合动力系统中的控制策略进行建模,针对牵引车的参数,在ADVISOR混合动力仿真软件环境下对整车性能进行仿真,研究结果是电池SOC值在设定的合理范围,电机在合理工作区,发动机工作在高效区域附近,尾气排放控制符合国家标准。控制策略达到了设计要求,在某型号牵引车上的成功应用有参考价值。     

遗传算法在混合动力汽车控制策略优化中的应用

提出了一种基于浮点数编码遗传算法的混合动力汽车控制策略参数优化新方法。以一辆实际混合动力汽车样车的逻辑门限控制策略为例，分析并建立了控制策略参数优化的有约束非线性规划模型，其目标函数包含最小化油耗和排放。提出了采用稳态进化模型和浮点数编码遗传算法的参数优化方法，用于求解一组最优的控制策略参数。仿真结果表明，该方法可以找到一组全局最优的参数，将其用作离线参数优化，可以大大缩短控制器的实车标定时间。     

混合动力汽车HESS设计与控制策略优化研究

混合动力汽车的动力性能依然比不上传统的燃油汽车,导致这一问题的主要原因是蓄电池能量存储系统的功率密度较低,不能满足汽车在启动、加速和爬坡时的高功率密度需求。另外,当汽车处于再生制动状态时,蓄电池不能快速回收再生制动能量,从而导致了能源的浪费。混合动力汽车因具有低排放和低油耗而备受关注。超级电容充放电速度快、寿命长,可以作为蓄电池的辅助电源为混合动力汽车提供能量。本文阐述了超级电容和蓄电池的性能,并分析了它们的工作特点,同时还介绍了混合动力汽车能量存储系统的研究现状。     

混合动力汽车电动机辅助控制策略研究

混合动力汽车结合了传统和纯电动汽车驱动系统的特点,在保证车辆动力性的同时,可明显改善经济性。控制策略是混合动力汽车的核心,其根据驾驶员意图和行驶工况协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放。通过参照混联式混合动力汽车动力系统,选择基于逻辑规则中的电动机辅助控制策略;基于AVL CRUISE汽车仿真软件完成整车模型搭建,通过MATLAB/SIMULINK建立控制策略;在典型新欧洲行驶循环CYC＿NEDC工况下验证所设计控制策略的可行性,并分析行驶工况数据。结果表明：该控制策略可满足车辆需求,且经济性能表现良好。     

并联混合动力汽车控制策略与仿真分析研究

应用逻辑门限值控制方法,提出同时限制发动机和电池工作区间的控制策略,通过设定门限值,控制发动机工作在高效率区间,提供要求的力矩,电动机作为载荷调节装置。当需要大力矩输出时电动机参与驱动;当需要小力矩输出时,视电池的荷电状态 (State of charge,SOC),电动机单独驱动,或电动机作为发电机工作吸收发动机剩余力矩对电池进行充电,并将电池的SOC维持在合理范围内。基于实际工况特点,详细地论述了控制策略的开发过程,给出了发动机、电动机、电池控制条件和执行策略。最后,通过修改ADVISOR软件中相应部件的模型,来达到实现控制策略和开发目标的目的。仿真分析结果表明,所开发的控制策略和参数匹配能够满足开发目标,并且对于不同的循环工况,只须对控制策略中控制参数做相应调整。控制策略开发为下一步控制器的设计和优化提供了参考依据。     

混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发

提出一种混联式混合动力车的控制系统,它在结构上有以下特点:双电动机方案、动力在自动变速箱后端耦合、基于CAN网络的整车控制系统.在能量管理策略方面采用基于最优动力系统效率的优化ICE曲线控制策略,用"九点定义法"确定驱动需求转矩,在自动变速换挡过程中的采用动力协调控制策略,并在制动能量回收控制中考虑了滑行制动和强制制动两种控制模式.在此基础上开发多能源动力控制系统,并进行硬件在环仿真测试和实车匹配调试.实车测试结果表明,该多能源动力总成控制器能有效地实现对多能源动力的控制,使车辆的经济性和动力性都有很大提高.     

并联式混合动力汽车控制算法的实时仿真研究

提出了一种以转矩管理策略和协调控制算法为主的并联式混合动力汽车控制算法,并利用dSPACE实时仿真的功能,对在Matlab/Simulink和Matlab/Stateflow平台上开发的前向式并联式混合动力汽车系统模型中的控制算法进行了实时仿真研究。实时仿真结果表明,综合了转矩管理策略和协调控制算法的并联式混合动力汽车控制算法可以达到既优化动力系统效率又保持动力传递平稳性的目的。     

燃料电池城市客车能量分配算法研究

高效、清洁已使燃料电池混合动力汽车成为人们关注的焦点。燃料电池多能源的分配控制是其中的一个关键技术,其对汽车经济性、动力性及部件寿命有很大影响。分析比较了四种能量分配控制策略,即恒压浮充策略、基于母线电压的MAP图分配策略、基于电池荷电状态(State of charge,SOC)修正的分配策略和基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略,并结合国家863燃料电池城市客车项目进行了仿真分析,比较了各种能量分配控制策略的优缺点。分析结果认为基于SOC和电动机需求功率的模糊分配控制策略具有较强的鲁棒性,工况适应性好,是一种值得研究和应用的控制策略。     

轻度混合动力电动汽车多能源动力总成控制器的开发

以某轻度混合动力电动汽车为对象研究整车功率分配策略,详细分析驾驶员功率需求确定、发动机工作区域优化和制动能量回收控制策略,并在此基础上开发了多能源动力总成控制器的硬软件系统。通过对多能源动力总成控制器的硬件在环仿真试验和实车匹配测试,不仅证明该控制器能高效、可靠地运行,而且取得了降低整车油耗16．9％,排放指标远低于欧III标准的控制效果。     

OPTIMIZATION APPROACH FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE POWERTRAIN DESIGN

According to bench test results of fuel economy and engine emission for the real power-train system of EQ7200HEV car, a 3-D performance map oriented quasi-linear model is developed for the configuration of the powertrain components such as internal combustion engine, traction electric motor, transmission, main retarder and energy storage unit. A genetic algorithm based on optimization procedure is proposed and applied for parametric optimization of the key components by consideration of requirements of some driving cycles. Through comparison of numerical results obtained by the genetic algorithm with those by traditional optimization methods, it is shown that the present approach is quite effective and efficient in emission reduction and fuel economy for the design of the hybrid electric car powertrain.     

STEADY-STATE AND IDLE OPTIMIZATION OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE CONTROL STRATEGIES FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLES

A novel steady-state optimization （SSO） of internal combustion engine （ICE） strategy is proposed to maximize the efficiency of the overall powertrain for hybrid electric vehicles, in which the ICE efficiency, the efficiencies of the electric motor （EM） and the energy storage device are all explicitly taken into account. In addition, a novel idle optimization of ICE strategy is implemented to obtain the optimal idle operating point of the ICE and corresponding optimal parking generation power of the EM using the view of the novel SSO of ICE strategy. Simulations results show that potential fuel economy improvement is achieved relative to the conventional one which only optimized the ICE efficiency by the novel SSO of ICE strategy, and fuel consumption per voltage increment decreases a lot during the parking charge by the novel idle optimization of ICE strategy.     

混合动力汽车动力性和经济性道路试验

结合混合动力汽车的特点,根据传统汽车试验标准并参考SAE J1711混合动力轿车试验方法对EQ7200HEV第一轮样车进行了道路试验。试验包括0～100 km/h加速试验、最高车速试验、最大爬坡试验及ECE15工况燃油经济性试验等。试验结果表明,试验样车可以合理、准确的实现多工况切换与控制功能,燃油经济性与基础样车比较有所提高,但需在第二轮开发时重点提高动力性、经济性方面的研究。道路试验为样车参数标定、控制策略优化及系统匹配提供了理论依据,同时对混合动力汽车试验方法进行了有益的探讨。     

MODELING AND IMPLEMENTATION OF SPEED GOVERNOR FOR THE HYBRID ELECTRIC VEHICLE ENGINE

A speed control analysis for an in-line gasoline fueled internal combustion (IC) engine is presented for the purpose of alleviation of high frequency oscillations in engine revolutions.A dynamic cylinder-by-cylinder model is proposed,base on slider-crank mechanism,which is extended to develop a digital governor providing a high fidelity estimation of rotary speed oscillation for hybrid vehicle engines.A modified PID controller that P and I gain is placed in feedback path is also described for hybrid electric vehicle (HEV) engine speed regulation.By comparison between measured and estimated signals,it is demonstrated that a good agreement has been achieved and the governor behaves an excellent damping speed ripple.     

混合动力轿车机械式自动变速器换挡过程中的动力系统协调控制方法

介绍了一种采用机械式自动变速器(AMT)的混合动力电动汽车(HEV)动力总成。HEV上采用AMT有同步器磨损、离合器磨损和动力中断时间等三个主要问题,用传统的AMT换挡控制方法难以解决。分析了这些问题产生的根源和解决方法,提出了AMT换挡过程中的动力系统协调控制方法,可缩短换挡过程中的动力中断时间、减小同步器和离合器磨损。通过仿真、硬件在环测试和实车试验对该方法测试和验证,试验结果证明了该控制方法的有效性。