PHEV动力系统参数匹配及Cruise性能仿真研究

插电式混合动力电动汽车(PHEV)的驱动系统通常由2个或以上的总成组成,结构较传统汽车动力系统更为复杂,其动力系统参数匹配也是插电式混合动力电动汽车设计的难点之一。基于车辆动力学原理,对总功率、发动机功率、电动机与电池等组件功率进行了计算研究,并利用AVL CRUISE动力性与经济性仿真软件,结合项目实例进行了前向仿真,计算与仿真模拟结果验证了该参数匹配方案的可行性。     

混合动力汽车耦合装置闭锁离合器动力学分析

并联式混合动力汽车耦合装置是混合动力汽车的关键部件,其性能决定了模式切换过程的平顺性和快捷性。而闭锁离合器的设计开发是混合动力耦合装置的难点之一。研究了混合动力汽车耦合装置闭锁离合器动力学特性,通过对混合动力汽车工作模式进行分析,并结合行星轮的动力学特性、行星轮杠杆受力分析图,推导出行星轮闭锁离合器的力矩计算公式,提出了混合动力耦合装置闭锁离合器设计准则,为闭锁离合器设计提供了必要的理论依据。     

基于遗传算法的纯电动汽车动力传动系统优化

以某一型号的单挡纯电动汽车作为研究对象,在基于动力系统参数分析的基础上,对整车合理匹配两挡AMT变速器,并基于ADVISOR仿真平台建立整车仿真模型。应用遗传算法工具箱与ADVISOR非图形化界面联合优化以实现自动优化动力系统参数的目的,获得动力性和经济性最优匹配结果。仿真结果表明:该优化方法能有效地提高纯电动汽车的性能。     

插电式混合动力汽车排放与能耗综合评价体系的构建

插电式混合动力系统由电力驱动系统和发动机驱动系统两部分组成,因此其排放和能耗评价相对于传统汽车更加的复杂。基于国家标准,从排放及能耗试验中选取5个重要的评价指标,然后针对各方面性能指标设计评分方法,建立混合动力汽车排放与能耗的综合评价体系。基于该体系对16辆不同品牌混合动力汽车进行评价,得出最后评价结果,为后续实现混合动力汽车全面、系统、科学的评价提供参考。     

混合动力电动汽车动力学模型仿真

为了减少汽车开发和生产成本,提高生产效率,利用Matlab/Simulink软件建立混合动力汽车动力学模型,并在FU505和Schedule Boston Cab循环工况下进行仿真分析。根据混合动力汽车结构特点,研究了电池、电机、发动机等机械模型,同时对控制系统和驱动系统进行了详细分析,通过控制系统确定电池状态,探讨了电机驱动扭矩和循环工况对模型的影响。结果表明:建立的模型满足汽车动力性要求;动力学模型能在较小制动强度时通过电机实现再生制动;建立的混合动力电动汽车模型符合实际汽车运行状况,具有可操作性。可见混合动力汽车模型满足研发需求,达到预期效果。     

我国发展混合动力汽车的技术经济分析

用管理学分析方法,对我国发展混合动力汽车产业进行了技术经济分析,包括混合动力汽车的技术目标、关键技术、经济评价、社会效益,其中经济评价分析包括我国汽车产业生产、销售现状和前景,以及混合动力汽车经济性分析、混合动力汽车盈亏平衡分析,分析结果表明,目前我国应大力发展混合动力汽车产业。     

全时四驱SUV爬坡性能分析与优化

为提升汽车的爬坡性能,进行了某全时四驱SUV(运动型多用途汽车)的爬坡性能计算、分析及优化研究。考虑风阻对爬坡度的影响,建立汽车爬坡动力学模型,分别从驱动力条件和地面附着条件进行了最大爬坡度的理论值计算;应用AVL Cruise软件对全时四驱SUV理论模型进行验证及动力性和经济性分析,并与相同整车参数的前驱、后驱SUV进行爬坡度对比;基于遗传算法对汽车爬坡性能及燃油经济性进行参数优化。结果表明:相同整车参数条件下,全时四驱方式爬坡度明显优于前驱、后驱方式;应用遗传优化算法可在燃油经济性约束条件下明显提升SUV爬坡性能。     

P2构型PHEV的规则型能量管理策略

插电式混合动力汽车(PHEV)具有低排放、低油耗、无续航里程焦虑等优势,当下深受各大车企青睐。如何有效提升整车燃油经济性问题一直是整车控制策略的研究热点和难点。为提高其燃油经济性和整车性能,以P2构型为研究对象,提出一种基于规则的PHEV能量管理策略。通过设置逻辑门限值,综合考虑车速、整车需求扭矩及电池荷电状态等控制参数,合理选择不同工作模式驱动车辆以使整车工作效率最优。同时,根据发动机工作区域划分整车工作模式,基于逻辑门限值思想提出电量消耗和电量维持的多阶段能量管理策略。结合Matlab/Simulink搭建整车模型并仿真。仿真结果表明：整车模型搭建合理、所设计的控制策略有效性良好,能够较好地实现对整车的控制,与传统燃油车相比提升了22.76%的燃油经济性。     

采用恒功率控制策略的增程式汽车动力系统匹配

以增程式电动车整车参数基本要求、动力性指标作为约束条件以及节能减排为最终目的开展研究。针对增程式电动汽车动力系统参数匹配问题,通过相应的理论计算对驱动电机、蓄电池、发动机、发电机等动力总成核心部件进行了性能匹配设计,采用恒功率控制策略,运用AVL Cruise为仿真平台构建整车模型,计算了所设计的增程式电动车动力性能及经济性。研究结果表明:最大爬坡度、加速时间、最高车速满足车辆动力性要求,并能实现增程器高效工作。证明了増程式电动汽车既实现了节能减排,又克服了纯电动汽车续驶里程短的缺陷。     

燃料电池混合动力客车自适应能量管理策略

为了降低氢耗以及延长燃料电池的寿命,针对燃料电池混合动力客车设计了一种自适应能量管理策略。根据燃料电池客车动力系统构型建立了整车能耗模型。基于庞特里亚金极小值原理(PMP)对系统的能量管理问题进行了离线求解,得到了协态变量与电池荷电状态(SOC)的关系。通过对PMP进行改进,设计了一种对不同工况具有适应性的在线能量管理策略,称为A-PMP能量管理策略。与线性规划能量管理策略(LPEMS)和自适应等效燃料消耗最小策略(A-ECMS)进行了比较,仿真结果表明：A-PMP能量管理策略在不同工况下都具有较好的适应性和燃料经济性。     

并联混合动力汽车再生制动控制策略研究

针对并联混合动力汽车再生制动的问题分析了再生制动基本原理、实现再生制动必须具备的条件.采用再生制动比例控制策略和再生制动转矩与机械制动转矩的分配线控制策略的方法,对并联混合动力汽车再生制动进行了研究.结果表明UDDS工况燃油消耗减少了11.8 %,续驶里程增加了10%-20%.从而验证了再生制动控制策略的正确性和必要性.     

基于工作效率最优的功率分流式混合动力系统控制策略研究

针对一种新型基于双行星排构型的功率分流式混合动力系统,以提高系统工作效率为目标,进行混合动力系统的全局优化控制研究。基于杠杆原理,建立准确反映行星排式混合动力系统转速转矩关系的准静态模型,通过建立各部件效率模型,确定不同工作模式下的系统工作效率,并进行系统工作效率的分析。在此基础上,构建以系统工作效率最优为目标的非线性规划问题,并基于贝尔曼最优原理,采用动态规划算法实现最优控制序列的求解。仿真结果表明:在NEDC测试工况下,相较于基于发动机燃油消耗最优的控制策略,基于工作效率最优的控制策略使车辆等效燃油经济性提高了4. 13%。     

某天然气发动机的性能分析与参数优化

与汽油机和柴油机相比,天然气发动机在动力性和经济性方面有较大的差距。为了改善天然气发动机的动力性和经济性,需要对发动机的参数进行分析以及优化。建立了某型天然气发动机的仿真模型,对发动机动力性和经济性进行了仿真计算。并利用发动机台架性能测试试验结果对仿真模型进行了校核,发现模型最大误差小于5%。在此基础上,分析了发动机部分参数对性能的影响;利用DOE(design of experiment)优化工具,对发动机的压缩比、进气歧管长度以及进气门最大升程凸轮角3个参数进行了联合优化。结果表明:优化后发动机转矩和功率最高提高了1. 3%,比油耗减少了1. 2%。     

基于动态规划的混联式混合动力客车能量管理控制策略研究

能量管理策略是混合动力车辆的核心技术之一,其优劣直接影响到燃油经济性。提出一种基于动态规划的能量管理控制策略优化设计方法。以燃油经济性为目标函数,以电池荷电状态、离合器状态及发动机转速为状态量,以发动机油门开度、离合器命令及发动机转速变化命令为控制量,建立最优控制的数学模型。求解最优控制模型并提取控制规律,设计改进的基于动态规划规则的能量管理控制策略。以中国典型城市公交工况为输入的目标循环工况,测试并验证了所开发的能量管理控制策略的正确性及实用性。应用该能量管理控制策略到实际车辆,并进行转鼓测试,测试结果表明:该控制策略相比基于规则的方法燃油经济性提升32%。     

效率最优的混合动力客车控制策略研究

针对某款双行星排式混合动力耦合系统的城市公交客车为研究对象,分析动力耦合机构的工作特性,利用杠杆理论建立电机与发动机理想转矩分配数学模型,提出了基于动力传动系统效率最优能量管理策略;同时,结合模糊智能控制对动力耦合系统进行优化控制。在Matlab/Simulink中搭建整车控制策略模型,并在AVL/CRUISE环境下搭建整车性能仿真模型。仿真结果表明:在中国典型城市公交工况下,车速跟随较好,动力耦合系统各动力源协调工作,发动机工作在高效区间,且动力电池SOC能够稳定在设定的范围附近波动,与该城市公交车试验结果相比,节油率提高了23.4%,提升了燃油经济性。     

双行星排式混合动力耦合机构效率特性分析

以某款双行星排式混合动力耦合机构为研究对象,结合其结构特点及不同工况运行下的工作模式,运用图论理论中的基本回路法进行双行星排式动力耦合机构的运动学分析,实现双行星排式混合动力耦合机构动力部件在不同工作模式下的运动学求解。采用Romax软件进行双行星排式混合动力耦合机构建模,代入不同工作模式下双行星排式混合动力耦合机构部件的运动学关系,对混合动力耦合机构不同工作模式下的功率流传递路径进行效率特性仿真计算,求解结果对制定双行星排式混合动力汽车的最优控制策略以及匹配整车关键部件的参数具有重要意义。     

基于AMESim的电动客车传动系分析与研究

以某电动中型客车为研究对象,对加装变速器后的整车动力总成系统进行研究,分析并建立了整车数学模型。在此基础上,利用AMESim建立了整车仿真模型,并利用Matlab/Simulink建立整车控制器。针对NEDC循环工况和加速工况对其进行了模拟仿真;分析了传动系参数对整车加速度特性、最高车速、经济性及冲击度的影响。利用遗传算法对传动系的传动比进行了优化,在保证整车冲击度达标的前提下改善了整车动力性与经济性。     

基于模糊控制的并联混合动力汽车能量控制策略研究

简述了模糊控制的基本理论，以并联混合动力汽车蓄电池的荷电状态（ＳＯＣ）和发动 机转矩为控制目标，建立模糊控制器，并将其嵌入到 ＡＤＶＩＳＯＲ 软件中进行仿真分析。将模糊 控制策略得到的仿真结果与电机辅助控制相比较，分析了模糊控制策略的优劣。     

基于PSOGA-BP的混合动力汽车非稳态工况声品质评价

为研究混合动力汽车车内声品质特性及评价方法,利用参考语义细分法,选取原地热机、缓加速、急加速、紧急制动、缓减速、滑行和变工况下所测混合动力汽车车内噪声样本,进行了混合动力汽车车内声品质主观评价试验。计算了各噪声样本的客观参数,进行了相关分析。基于粒子群(PSO)和遗传算法(GA)优化的BP神经网络,建立了混合动力汽车声品质客观评价模型PSOGA-BP模型,并利用此模型进行了混合动力汽车非稳态工况车内声品质预测。将PSOGA-BP模型预测结果,分别与GA-BP模型和BP模型进行比较,结果显示：PSOGA-BP模型预测结果误差最小,最适合用于混合动力汽车车内声品质预测。     

汽车轮胎滚动阻力研究综述

汽车轮胎稳态滚动阻力作为轮胎力学特性之一,对汽车的动力性、燃油经济性、制动性、操纵稳定性以及轮胎使用寿命等具有重要影响。阐述了轮胎滚动阻力产生机理,总结了轮胎滚动阻力的试验测量、数值仿真和理论计算方法;分析了车轮结构参数及材料属性对轮胎滚动阻力的影响;指出了汽车轮胎滚动阻力研究的技术挑战及发展趋势,可为轮胎滚动阻力的研究提供一定的参考。