CVT轻度混合动力系统电动机和发动机联合工作模式下的系统效率优化

进行无级变速器(Continuously variable transmission, CVT)轻度混合动力电动汽车关键部件效率的试验数值建模,基于效率数值模型和系统的纵向动力学方程,分析推导出混合动力电动汽车驱动工况不同工作模式下的系统效率计算公式,得到了系统效率优化模型,利用序列二次规划算法对CVT轻度混合动力电动汽车驱动工况的系统效率进行优化计算,从而确定了驱动工况不同工作模式下的最佳电动机/发电机输出功率和最佳CVT速比,为驱动工况下CVT轻度混合动力汽车系统效率的提高和控制策略的优化提供了方法和依据。     

混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化方法

综合考虑发动机、发电机和电动机效率,提出了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略的瞬时优化方法。运用ADVISOR软件建立了混联式混合动力电动汽车动力系统能量控制策略瞬时优化控制器。在行驶工况条件下,对发动机、电动机和发电机功率进行了基于能量利用率的瞬时优化仿真分配。仿真结果表明,与ADVISOR的控制策略相比,能按行驶工况有效地调节混合动力电动汽车各动力的分配,使之具有较高能量利用率。     

考虑CVT效率的无级变速车辆最佳经济性控制

传统的无级变速传动系统最佳经济性控制策略只考虑使发动机工作在其效率最高的工作点,并没有考虑无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)效率对系统燃油消耗量的影响,而实际上无级变速器效率随其工况的变化在70%到95%之间变化,对系统燃油消耗量的影响是不可忽略的。在分析系统燃油消耗量与发动机效率和无级变速器效率之间关系的基础上,提出综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制策略,设计算法,以系统效率最高为优化目标,对各需求功率和车速下下发动机与无级变速器联合高效工作的目标转速和转矩进行计算。建立系统仿真模型,对优化前后的控制规律进行仿真对比分析,并在定车速工况下对优化前后的控制规律进行了对比试验。仿真及试验结果表明,综合考虑发动机与无级变速器效率的最佳经济性控制可以实现节油2%左右。     

奔腾智能混合动力电动轿车自适应巡航控制系统

为了从整车系统控制角度综合解决车辆的安全、节能和环保问题,突破目前新能源车辆领域和智能汽车领域仍各独自开展相关技术研究的限制,提出一种融合新能源汽车和智能汽车各自先进技术的解决方案—智能混合动力电动轿车,并提出融合双模式切换自适应巡航控制、整车状态识别及转矩分配控制和驱/制动系统协调控制的整车自适应巡航分层控制体系。在上层控制中研究基于实时状态反馈的双模式切换2自由度结构模型匹配控制器,解决适应混合动力驱动系统动态特性的自适应巡航期望转矩制定的难题;在中层控制中采用了综合内燃机(Internal combustion engine,ICE)优化曲线、电动机最佳效率特性和电池最佳效率特性的基线式控制策略;在下层控制中提出发动机/驱动电动机的转矩协调控制策略和电动机制动/EVB液压制动的协调控制策略。在此基础上,通过仿真分析和实车试验对分层控制系统进行评价与验证。仿真与试验结果表明,所开发的分层式控制系统确保整车在自适应巡航状态下,不仅可以有效提高整车安全性和降低驾驶强度,而且使整车具有最佳的燃油经济性和排放性能。     

并联混合动力系统驱动控制策略研究

为解决城市公交车的最佳燃油经济性,降低排放问题,对并联混合动力汽车的动力驱动控制策略进行研究,提出一种模糊逻辑驱动控制策略。基于道路工况总的请求转矩、发动机优化转矩、电池荷电状态和电机转速等因素设计了模糊逻辑控制器。在SIMULINK中建立控制策略仿真模型,嵌入到ADVISOR软件中进行仿真比较分析。仿真结果验证了该控制策略的有效性,为解决优化发动机工作点、提高电机效率和平衡电池荷电状态的问题,提供了一个可行的解决方案。     

一种新型并联混合动力系统的性能研究

提出了一种新型并联混合动力系统,其采用PX型单环路系统,可有效规避无级变速器的扭矩和功率容量,通过串联两挡变速器,扩大该PX型单环路系统的调速范围。针对再生制动模式,对PX型单环路系统的功率流可逆性进行了验证。该新型并联混合动力系统采用电动机以实现纯电动驱动和制动能量回收,高速重载时发动机和电动机同时驱动车辆。建立了该动力传动系统的键合图模型,并推导了其状态方程。以Matlab/Simulink为平台建立了整车仿真模型,选取US06驾驶循环的高速公路工况,对该动力传动系统进行了仿真。仿真结果表明:通过模式切换,该并联混合动力系统确保了发动机工作在其高效率区域,车辆实际运行速度能够较好的跟随循环工况,同时,仿真前后电池荷电状态保持在期望范围内。     

液压机械无级传动控制系统的分析

分析了发动机的工作特点,确定传动系统所采取控制方法和策略,以达到工程车辆最佳运转工况,更好地发挥工程车辆的动力性、经济性,实现液压机械连续无级传动装置的无级调速功能,使发动机工作在最佳工作点上.     

AMT中度混合动力汽车经济性换挡规律研究

针对装备机械自动变速器（AMT）的中度混合动力汽车,综合考虑发动机、电动机/发电机、电池和传动系统的效率,以动力传动系统效率最优为目标,确定了驱动工况各工作模式工作区域。在此基础上,分别对各模式下的经济性换挡规律进行研究,获得了中度混合动力汽车驱动工况下的经济性换挡规律。在MATLAB/Simulink平台上,采用ECE+EUDC循环工况对所提出的经济性换挡规律进行仿真,结果表明,与ADVISOR中的传统换挡控制规律相比,所提出的换挡控制规律能较好地提高整车的燃油经济性。     

基于无级变速器的并联式混合动力汽车能量管理策略

针对一种采用金属带式无级变速器(CVT)的并联式混合动力汽车(PHEV),以发动机稳态效率图和电池的充放电内阻曲线为依据,提出基于逻辑门限方法的PHEV能量管理策略,实现混合动力系统不同工作模式间的动态切换。并通过确定不同工作模式中混合动力系统的最佳工作曲线,合理控制发动机和电动机的转矩分配以及CVT的速比。基于ADVISOR仿真平台的仿真研究表明,所提出的能量管理策略能够在满足车辆动力性能指标的前提下有效地降低混合动力汽车的燃油消耗,并能将电池组电池荷电状态(SOC)维持在合理的范围内。     

混合动力三栖飞行器仿真设计

在新型轻量化轮内电动机技术、涡桨飞机发动机技术及高效太阳能电池技术日趋成熟的前提下,配合高强度复合材料对低风阻电动汽车、小水线面双体船和超轻型飞机进行技术整合后,一体化仿真设计制造已成为可能。混合动力是优化发动机驱动功效,减少交通工具污染环境的有效途径。混合动力三栖飞行器以电驱动防水轮内电动机方式作为陆基无污染交通工具,以电驱动喷水推进器实现水基航行,以燃烧航油方式驱动涡桨飞机发动机完成飞行器空中飞行,在机体大面积外覆宇航级高性能太阳能电池实现昼间辅助供电,通过虚拟仿真设计予以实现。     

并联混合动力电动汽车的模糊能量管理策略

为进一步优化并联的经济性，增强其能量管理策略的鲁棒性，针对高混合率，分析了常用的发动机最优曲线能量管理策略的不足，提出了以功率差、电池组荷电状态和电机转速为输入，以决定电机功率的比例系数为输出的模糊逻辑功率分配策略，在线计算电机所应承担的功率，达到了优化发动机工作点、电机效率和电池组荷电状态平衡的目的。通过整车循环工况前向仿真验证了该模糊策略对车辆经济性和工况适应性的改善。     

基于电机能耗的纯电动公交客车主减速比优化方法研究

针对常用的电动汽车主减速比设计方法没有考虑电动机效率特性,导致电动汽车能耗难以下降的问题,在分析了主减速比与电动汽车电机能耗关系的基础上,以纯电动公交客车(PETB)为研究对象,提出基于电机能耗的PETB主减速比优化方法,通过遗传算法对主减速比进行优化求解,得到使电机能耗最低的最优主减速比。为了验证优化结果,在AVL cruise中建立整车仿真模型,进行能耗经济性仿真。     

基于等效BSFC和电池SOC平衡的插入式混合动力汽车分段式能量分配策略研究

基于所提出的插入式并联混合动力汽车系统结构,对整车动力/传动系统(包括发动机、电机、电池、离合器、变速箱等子系统)进行了动态精确建模,模拟了行车换挡过程中同步器切换、离合器接合/分离等瞬态过程。根据电池SOC值分段采用最大用电策略或效率优先策略,提出了基于等效BSFC和电池SOC平衡的分段式能量分配策略,兼顾了发动机BSFC和电机充/放电效率,实现了系统在当前转速和输入轴需求转矩下的最佳转矩分配。结果表明,所提出的能量分配策略在不牺牲汽车各项性能的前提下,提高了动力系统工作效率和整车燃油经济性。     

DCT变速四驱HEV混动至纯电动模式切换优化控制

双离合自动变速器（Dual clutch transmission,DCT）变速四轮分布式驱动混合动力汽车（Hybrid electric vehicle,HEV）直线行驶非紧急制动停车时,车辆常由发动机参与的前轮混合驱动模式切换至后轮轮毂电机纯电驱动模式,以提高整车能量转化效率。但该模式切换过程伴随着驱动转矩的前后轴转换和轴荷的前后转移,既涉及多动力源的转矩协调控制,也与车辆纵向动力学状态有关。若控制不当,常引起较大的车辆纵向冲击。针对DCT变速四驱HEV直线行驶工况混合动力至纯电动模式切换过程,基于5自由度车辆纵向动力学模型,利用ISG电机和轮毂电机转矩/转速快速响应的优势以补偿发动机转矩响应滞后以及离合器转矩波动,提出并开发了动力前后端多阶段切换过程模型预测优化控制策略。离线仿真及硬件在环试验结果表明,所开发的直线行驶工况模式切换模型预测控制策略不仅能较柔顺地完成动力由前轴向后轴的平滑过渡,将整车纵向冲击度限制在5 m/s³以内,而且也对整车参数摄动和传感器量测噪声具有较好的鲁棒抑制作用。     

ENERGY MANAGEMENT STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLES

Energy management strategy (EMS) is the core of the real-time control algorithm of the hybrid electric vehicle (HEV). A novel EMS using the logic threshold approach with incorporation of a stand-by optimization algorithm is proposed. The aim of it is to minimize the engine fuel consumption and maintain the battery state of charge (SOC) in its operation range, while satisfying the vehicle performance and drivability requirements. The hybrid powertrain bench test is carried out to collect data of the engine, motor and battery pack, which are used in the EMS to control the powertrain. Computer simulation model of the HEV is established in the MATLAB/Simulink environment according to the bench test results. Simulation results are presented for behaviors of the engine, motor and battery. The proposed EMS is implemented for a real parallel hybrid car control system and validated by vehicle field tests.     

新型行星混联式混合动力系统匹配与优化

以一种新型行星混联式混合动力系统作为研究对象,通过对电机、离合器与发动机的协调控制,可方便地实现高低速状态下的纯电驱动、发动机直驱、混合驱动及制动能量回收4种工作模式的切换.为了评估其燃油经济性和动力性,参照国内某品牌混合动力客车性能参数,对发动机、ISG电机、发电机和双行星排齿轮机构的基本性能参数进行匹配.通过集成了...     

轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略

提出以满足ECE制动法规为前提,蓄电池再生制动能量回收最大为优化目标的轻度混合动力汽车再生制动能量管理策略.基于发电机效率图、蓄电池充电效率图和发动机反拖阻力矩图,建立发电机和行车制动系的制动力分配优化模型,分别获得采用有级式变速器和无级变速传动的轻度混合动力汽车在不同制动强度下的再生制动能量管理控制规则.分别对采用单离合器-有级式变速器、双离合器-有级式变速器和无级变速器三种传动型式的轻度混合动力汽车进行NEDC循环工况仿真,结果表明采用双离合器-有级式变速器的轻度混合动力汽车再生能量效率最高.对采用有级式变速器的混合动力系统完成了基于dSPACE快速控制原型技术的再生制动控制试验.     

电液混合动力轨道车泵源设计与分析

针对现有轨道车低速行驶时存在效率低、排污严重等问题,提出了一种新型的电力轨道车电液混合驱动系统,用静液压传动所具备的无级调速代替电机变频调速,以提高系统传动效率。根据轨道车技术参数和典型行驶工况,计算出驱动系统中泵源的当量总排量,结合现有成熟产品,设计了几种可行的泵源组成方案。基于轴向柱塞变量泵效率函数,针对轨道车典型行驶工况,利用AMESim软件进行仿真对比分析,得到了电液混合驱动系统泵源的最优方案,为提高轨道车行驶特别是低速行驶时的效率奠定了基础。