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%.     

串联式混合动力电动汽车功率参数的优化匹配

介绍了一个有效和实用的串联式混合动力电动汽车功率参数的优化匹配方法。借助于仿真软件Advisor，在Matlab下编写外部优化程序来调用该仿真软件，克服了传统理论计算部件功率的缺陷，从汽车行驶的动态平衡中来实现功率参数的匹配，并给出了计算实例。     

串联式混合动力发电机励磁控制器硬件设计

发电机励磁控制器在串联混合动力系统中是非常重要的一个环节,本文在天津市科委的支持下,对西安电机厂的Z4-180-11发电机进行了控制器的匹配设计并有针对性地作了调试试验,验证了该控制器有效。该套励磁控制器的调试成功为下一步工作打下了良好的基础。     

基于小波去噪的热工对象鲁棒辨识

文章指出对于热工对象动态特性采用传递函数的模型表示方法存在未建模动态.把现场数据中存在的未建模动态成分和其它随机噪声视为有色噪声.分析了有色噪声导致的模型辨识有偏性.利用小波优越的多分辨率分析特性去除现场数据中的有色噪声,有效提高了模型辨识的精度和算法的鲁棒性.     

串联式混合动力电动汽车电动机设计

本文阐述了串联式混合动力电动汽车动力系统元件电动机的设计。总结了各种类型电动机的特点,分析了电动机的转速、额定功率,峰值功率以及额定电压等参数的设计理论。     

一种串联式混合动力汽车控制策略研究及仿真分析

混合动力汽车是燃料汽车向电动车发展的过渡阶段,其中控制策略研究是混合动力汽车研究的关键问题之一。针对某种小型客车,本研究提出了一种串联式混合动力汽车的建模方法,并基于串联式混合动力汽车的动力传动系建模提出了一种控制策略。控制策略侧重于功率分配和多模态开关逻辑,通过matlab/simulink以US06作为循环工况进行的仿真验证,仿真结果表明该模型和控制策略简单有效,有一定的应用前景。     

液压混合动力汽车动力单元设计

为了减少能量损耗及液压噪声,对其液压泵/马达进行改造,并设计了与其配套的大口径常开型高速充液阀,从而完成动力单元的设计。在ANSYS/FLUENT下对内部流场进行数值模拟,并在ANSYS/LS-DYNA下对阀芯与阀座的接触应力进行了分析。根据仿真结果,对动力单元进行了优化设计。试验显示系统产生的噪声明显下降。     

混合动力汽车下坡辅助控制方法

为减轻混合动力汽车(Hybrid electric vehicle,HEV)下坡过程中驾驶员的驾驶负担,提高车辆运行的安全性和经济性,提出一种满足驾驶员主观意图、确保下坡安全性和提高制动能量回收性能的下坡辅助控制(Down-hill assist control,DAC)方法。上层根据车辆下坡行驶过程中安全性需求,以满足驾驶员的主观驾驶意图为原则,提出下坡辅助控制启动和退出策略,并制定辅助控制的目标。中层依据辅助控制目标,利用比例积分微分(Proportional integral derivative,PID)方法计算总需求制动转矩,根据总制动转矩、各制动系统的制动能力和制动原理,提出电机单独制动、电机-发动机联合制动及电机-发动机-液压联合制动的转矩分配策略。下层针对电机、发动机和液压系统响应特性的不同,提出发动机接入过程的动态协调控制策略与液压转矩变化过程的动态协调控制策略。进行实车验证,结果表明该方法在减轻驾驶员的操纵负担、提高混合动力汽车下坡路段安全性的同时,能降低油耗,并改善舒适性。     

某大微客动力总成悬置系统的鲁棒优化设计

采用ISIGHT软件对某大微客动力总成悬置系统进行解耦优化。建立了悬置系统6自由度模型,以悬置系统6自由度解耦率最大为优化目标,各悬置的刚度、位置参数为设计变量,建立了悬置系统鲁棒优化模型。采用一阶泰勒级数展开方法计算目标函数和约束条件的统计特性,组合修正可行性方法和混合整数最适法算法求解6σ鲁棒优化问题。将优化解视为具有正态分布的随机变量,应用蒙特卡洛法对悬置系统进行鲁棒性分析,验证了鲁棒优化结果更加稳定。     

混合动力汽车发动机起动控制策略研究

为改善混合动力汽车的驾驶性能,提高混合动力汽车的动力响应速度,研究混合动力汽车发动机起动控制策略。构建P2构型混合动力系统结构,以此作为混合动力汽车动力系统,利用这一动力系统结构,分析混合动力汽车在纯电动运行模式、发动机单独驱动运行模式以及联合驱动等运行模式下不同汽车参数的变化情况,根据不同参数变化,构建发动机起动控制策略,通过PID模糊控制离合器油压以及动力源转矩协调控制,实现混合动力汽车发动机起动控制。经仿真实验验证：在该控制策略下,可在发动机起动过程中产生较小的冲击度,保障发动机起动稳定;且能够在起动时迅速实现发动机与电机之间的转速变化,为此具有良好的控制性能。     

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.     

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.     

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.     

并串联复合机器人的鲁棒控制

针对并联机构具有较高的刚度和精度,但工作空间小的特点,提出一种由3自由度平动并联机构和放大机构相结合的机构,从而组成新型并串联复合机器人。根据拉格朗日方法,建立并串联复合机器人的动力学方程, 并讨论动力学方程的性质。研究并串联复合机器人的鲁棒控制问题,根据动力学的性质在笛卡儿坐标系中设计一种鲁棒控制策略。控制器由两部分组成:一部分为基于标称模型设计的计算力矩控制器,其作用是镇定标称的机器人系统;另一部分为一种基于Lyapunov方法设计的鲁棒控制器,其作用是消除不确定性对跟踪性能的影响。理论分析与仿真结果表明,该控制器对改善并串联复合机器人的轨迹跟踪精度十分有效。     

轿车混合动力总成控制系统的开发与试验研究

为实现混合动力电动轿车的能量管理和状态切换问题,开发了国内具有全部自主知识产权的混合动力汽车动力总成的综合控制系统。详细介绍了混合动力汽车动力总成控制系统的组成与功能。混合动力汽车动力总成控制系统在动态试验台上进行了大量全面的试验。最后,给出了混合动力汽车动力总成控制系统在动态试验台上的试验结果。从试验结果可以看出,混合动力汽车动力总成控制系统的控制措施是有效的。     

混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势

对混合动力汽车的结构型式进行分类,HEV的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种,对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点,使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性,并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善,需要进一步优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。     

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。     

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。     

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.     

ESTIMATION METHOD ON THE BATTERY STATE OF CHARGE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE

A combined algorithm for battery state of charge （SOC） estimation is proposed to solve the critical issue of hybrid electric vehicle （HEV）. To obtain a more accurate SOC, both coulomb-accumulation and battery resistance-capacitor （RC） model are weighted combined to compensate the deficiencies of individual methods. In order to solve the key issue of coulomb-accumulation, the battery thermal model is used. Based on the principle of energy conservation, the heat generated from battery charge and discharge process is converted into the equivalent electricity to calculate charge and discharge efficiency under variable current. The extended Kalman filter （EKF） as a closed loop algorithm is applied to estimate the parameters of resistance-capacitor model. The input variables do not increase much computing difficulty. The proposed combined algorithm is implemented by adjusting the weighting factor of coulomb- accumulation and resistance-capacitor model. In the end, four different methods including Ah-efficiency, Ah-Equip, RC-SOC and Combined-SOC are compared in federal testing procedure （FTP） drive cycle. The experiment results show that the proposed method has good robustness and high accuracy which is suitable for HEV application.