ECVT型混合动力城市客车动力系统设计与验证

针对传统客车集成启动/发电机一体化(integrated starter/generator, ISG)混合动力系统节油效果不理想的问题,选用电控无极自动变速(electronic continuously variable transmission, ECVT)混合动力系统方案,在插电式混合动力城市客车上应用并验证。在单行星排运动学特性的等效杠杆分析基础上,对某插电式ECVT动力系统关键部件进行参数匹配与计算;根据标定试验数据,采用Matlab/Simulink软件建立发动机仿真模型、驱动电机仿真模型和发电机仿真模型,搭建整车仿真模型;在中国典型城市公交循环工况下,研究目标车型的燃油经济性、动力性、纯电最大续航特性,完成经济性、动力性等道路测试试验。结果表明,本研究设计的ECVT混合动力系统汽车相较于传统汽车节油率达到57.47%,相较于ISG混合动力系统汽车节油率提高了24.12%。因此,插电式混合动力城市客车采用ECVT混合动力系统方案是可行有效的,且节油效果明显。     

汽车燃油经济性仿真与其参数的灵敏度分析

建立了汽车燃油经济性计算数学模型,并用Matlab软件编制了汽车燃油经济性仿真程序,介绍了汽车燃油经济性参数灵敏度计算公式.以某微型车为例进行仿真计算,仿真结果与该车试验结果基本吻合.同时对该微型车进行了燃油经济性参数灵敏度分析,分析结果对改善整车燃油经济性能有重要的参考意义.     

基于电液能量回收的挖掘机节能系统仿真评价与试验

以液压挖掘机节能为目的,结合挖掘机的工况特点,设计了一种挖掘机电液能量回收系统方案。为了从理论上分析能量回收系统性能,并找出改善系统燃油经济性的有效途径,建立了液压挖掘机电液能量回收系统的仿真模型并进行仿真分析。以某型20吨级液压挖掘机为试验平台,对电液能量回收系统进行了试验研究。仿真与试验结果表明:在单动作条件下,电液能量回收系统的最高能量回收效率为40%,搭载该系统的挖掘机在标准工况下,能实现17.6%的节能效果,并不降低原系统其他性能。     

混合动力电动客车驱动系统控制策略及仿真

为改善公交客车的燃油经济性与车辆尾气排放,提出了一种并联式混合动力公交客车驱动系统方案及工作模式,针对两种运行工况,在满足车辆动力要求并保证发动机最高燃油效率的前提下,以实现蓄电池充放平衡为目标设计了该驱动系统的控制策略,应用以MATLAB为平台的ADVISOR 2002软件建立该驱动系统的仿真模型.仿真结果表明,其在动力性能、燃油经济性和排放指标三方面均优于传统内燃机动力客车,每百千米的节油率在2种典型循环中分别达到45.6%和33.5%.仿真模型和控制策略能满足混合动力公交客车驱动系统设计要求.     

基于目标工况的复合电源混合动力客车优化匹配

从功率的角度分析了城市公共汽车工况对动力系统的需求。基于分析结果,针对使用复合电源作为车载储能装置的混合动力客车,提出了发动机、电池、超级电容三个能量源功率解耦的方法,以发动机经济性、车载电源能量转换效率、寿命以及成本作为参考指标,进行了三能量源的优化匹配。对ADVISOR进行了二次开发,仿真结果验证了使用该匹配方案可以达到预期性能。     

基于理论油耗模型的轻混重卡全生命周期成本分析

基于准静态动力学建立了传统车和轻混车的理论油耗模型,分析了目标工况下传统车的能量消耗特点和混动车5条节能途径的节能贡献,并剖析了循环工况和动力总成参数对节油率的影响。结合燃油经济性预测分析结果建立了混动车全生命周期成本分析模型,结果表明混动车具有明显的成本优势。本文提出的以理论分析为基础的预测模型,可以快速地为混合动力系统开发提供准确的燃油经济性及成本分析结果。     

基于ADVISOR的混联型混合动力汽车研究

提出了一种混联型混合动力系统,采用杠杆模拟方法对其运行工况进行分析,并确定动力总成参数.最后将某公司的SUV动力系统改为这种混联型动力系统,利用仿真软件ADVISOR对该混合动力系统进行燃油经济性仿真.仿真结果表明,在UDDS循环工况下的混联型混合动力系统比传统的动力系统整车燃油经济性有明显地提高.     

非稳态工况下无级变速器传动比控制优化

针对非稳态工况下装有无级变速器(CVT)车辆对动力性和经济性的双重要求,以燃油消耗量最低时保证车辆拥有最佳的动力性为目标,提出了最佳匹配线控制策略。结合发动机台架试验,建立了MATLAB/Simulink整车模型,并通过大量的仿真试验确定了各种非稳态工况下燃油消耗与目标传动比的关系,结合车辆动力性进行合理匹配获取最佳匹配线,确定最佳传动比的控制目标。并进行了典型工况的仿真验证,最佳匹配线控制能够给出精确的传动比目标控制量,实现了装有CVT车辆在非稳态行驶工况下的动力性与经济性的最佳匹配。     

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。     

能量混合型燃料电池城市客车系统设计与性能测试

设计了燃料电池城市客车动力系统并对其进行了试验研究。根据动力性要求确定了驱动电机功率,针对零部件现状设计了能量混合型构型并进行了主要零部件的选择,应用车载性能测试系统对该示范车进行了动力性和经济性测试。结果表明,该示范车动力性满足城市行驶需求,经济性优于同类汽油车。     

城市用车辆的综合经济指标及节能动力传动系统模式分析

本文根据城市用车辆的运行条件,提出了城市用车辆统一经济性、动力性的综合经济指标;给出了改善该指标的一种节能动力传动系统模式;提出了一些值得注意的问题,并通过一公共汽车的模拟结果说明了传统城市用车辆的燃油浪费问题。     

基于LEAP模型的京津冀地区道路交通节能减排情景预测

为了解决道路交通带来的能源消耗、温室气体及大气污染物排放问题,采用情景分析法,以京津冀地区为例,应用长期能源替代规划系统(LEAP)模型构建了京津冀地区道路交通部门的能源与环境排放模型,对不同情景下2015—2030年的能源消耗、CO_2及污染物的排放情况进行了预测分析.结果表明:京津冀地区各政策情景中,提高燃油经济性情景的节能效果明显,节能率为22.4%.高排放车的淘汰短期节能效果最佳,节能率为19.1%,但长期效果不明显.北京市新能源汽车推广情景的CO_2、NOx长期减排效果最佳,天津市、河北省提高燃料经济性情景的CO_2、CO、NOx、PM2.5减排效果最好.相对于基准情景,2030年综合情景下京津冀地区的节能率为37.1%,CO_2减排率可达到36.8%,其中对污染物CO、HC的减排效果最佳,减排率为45.7%、43.8%.     

混合动力电动城市公交客车控制策略

从我国城市公交客车的运行特点和城市道路特点出发,根据串联式混合动力电动汽车的结构及原理,研究了其用于城市公交的优势;提出了基于城市交通和道路特点的混合动力电动公交客车的控制策略。该策略能使混合动力城市公交客车根据其运行的公交线路特点进行能量储备和供给,从而实现"一线一车"达到多能源优化利用的目的。     

城市用车辆新型节能动力传动系统研究

在分析传统车辆油浪费问题的基础上，本文提出了可以回收再利用制动能，调节发动机负荷，消除或减少发动机怠速运转，并可实现车辆循环行驶最佳速度状态的新型节能动力传动系统，并就新型系统的动力传递原理，系统与部件设计等问题进行了讨论，文中依据ＺＫ１４１公共汽车实施系统的试验效率特性，对改进后的ＺＫ１４１Ａ公共汽车进行了经济性能仿真，仿真结果表明，改进车辆的节油率达３５．１％。     

插电式混合动力整车能量管理控制策略

针对插电式混合动力整车能量管理的经济性及动力性要求较高的问题,提出了插电式混合动力整车能量管理控制策略.设计了整车能量管理策略总体方案,分析了车辆行驶里程对插电式混合动力汽车燃油经济性的影响,同时还设计了行驶里程自适应的辅助能量管理控制策略.结果表明:该整车能量管理策略能够根据道路和车辆信息,合理地选择当前最合适的工作模式,可以更加合理地分配从电网充入的电能,提高整车的燃油经济性.     

不同测试循环混合动力客车排放特性对比

在重型底盘测功机上,测量了混合动力客车(HEB)在中国典型城市公交循环(CCBC)和全球商用车瞬态循环(WTVC)下的油耗排放,对比分析了HEB在两个循环中燃油经济性、排放因子,以及不同工况气态污染物分担率。结果表明,WTVC下HEB的燃油经济性好于CCBC下的燃油经济性;而HEB的排放比CCBC恶劣,THC和NOx的里程排放因子分别是CCBC下的2.1倍、1.9倍;加速工况气态污染物分担率最高,怠速工况最低。加速工况THC和NOx的分担率分别是怠速工况、减速工况以及匀速工况的2.2~2.7倍、1.7倍和1.5倍,加速工况CO分担率更是高达70%,由于HEB采用减速时发动机迅速减油的控制策略,因此减速工况气态污染物分担率比匀速工况低。     

天津快速公交系统（BRT）适应性分析

在研究国内外城市发展快速公交经验的基础上,从理论上分析了快速公交组成特点及城市交通内部影响因素和外部影响因素对快速公交系统功能演化的影响作用,依据天津城市经济、城市空间结构、道路设施与供给、交通结构与需求等分析了快速公交在天津发展的适应性,结合影响快速公交发展的关键性因素类道路的实际情况,提出针对各类道路的发展对策,以提升城市有限道路及公共交通资源的利用效率．     

燃料电池客车系统建模与能量管理策略

为合理地分配燃料电池电动客车行驶过程中的能量供给,使车辆在保证动力性能的前提下提高经济性能,基于MATLAB/Simulink搭建燃料电池客车整车前向仿真模型,并利用Stateflow建立4种规则式能量管理策略,研究策略对车辆经济性的影响。仿真结果表明,本文提出的4种策略均满足CHTC-C工况的运行需求,其中基于开关控制策略的规则三的经济性能最好,每百公里等效氢气消耗量为6.447 kg。