基于双离合器的单轴并联式混合动力系统仿真

为了改善单轴并联式(ISG)混合动力系统能量回收效率较低等不足,提出了一套新型ISG混合动力总成方案,该方案取消了变速器,安装了2个自动离合器,并采用较大功率的电动机.根据汽车动力学理论计算了车辆在中国典型城市等多种工况下的需求动力,设计了新方案动力总成的基本参数;分别建立了新方案与ISG混合动力系统的仿真模型.仿真结果表明,新方案的动力性和经济性均比ISG混合动力系统有着不同程度的提高.     

集成发电机/起动机技术混合动力的动态转矩协调控制策略

针对基于集成发电机/起动机(ISAD)技术混合动力各部件的特性,在实现柴油机、ISG(Integrated Starter Generator)电机、蓄电池和传动系统最佳匹配的前提下,设计了混合动力系统动态转矩协调控制策略.以转矩为控制变量,通过转矩总需求和柴油机万有特性脉谱图,确定了状态切换的条件及柴油机和ISG电机的目标转矩.采用Matlab/Simulink平台进行了CYC_ECE_EUDC工况的动力性仿真.仿真结果表明:文中提出的控制策略能够满足ISAD迅速起动、低速补偿转矩、加速提供辅助动力、充电功率恒定等要求;瞬态工况时,通过ISG电机助力,缩短了工况过渡时间;稳态工况时,通过电机转矩补偿,实现了无转矩波动的状态切换,改善了状态切换过程中动力传递的平顺性;柴油机和ISG电机工作点集中在高效率区域,SOC(Stat of Charge)维持在最佳工作区域;整车实现起步-助力-发电一体化的功能,并为开发控制软件平台提供了理论依据.     

搭载机电控制无级变速器混合动力汽车模式切换仿真分析

通过分析机电控制无级变速器(electrical-mechanical continuously variable transmission,EM-CVT)的结构特点,提出了搭载EM-CVT混合动力汽车的传动方案,建立了动力源数值模型、EM-CVT模型,分析了混合动力系统工作模式,并针对模式切换时的冲击问题,以减小冲击度为目标,通过分析典型工况下动力源输出转矩特性和各部件的动态特性,提出了基于发动机、ISG电机、自动离合器以及EM-CVT相互协调控制策略。利用MATLAB/SIMULINK仿真平台建立混合动力传动系统动力学模型,并对典型的模式切换过程进行了仿真分析。结果表明,所提出的控制策略能够有效控制混合动力传动系统在模式切换时产生的冲击,提高了混合动力汽车的驾驶舒适性。     

汽车发动机起动过程的动力学仿真

发动机怠速自动起停是混合动力汽车的重要工作模式,它能避免发动机在怠速下运行,有效减少燃油消耗、尾气排放和发动机磨损.对混合动力汽车起步时发动机起动动力学进行了系统研究,基于发动机起动过程的阻力特性的建模与仿真,提出了ISG电机驱动控制策略,建立了ISG电机-发动机的综合控制模型,进行了发动机起动过程中的动力学仿真.仿真结果表明,所采用的ISG电机满足快速起动发动机的时间要求.     

并联混合动力挖掘机系统建模及控制策略仿真

分析了以超级电容和ISG(integrated starter generator)电机组成辅助动力源、电机驱动回转为特征的并联混合动力挖掘机系统;提出了发动机双模式转矩均衡控制策略,以负载工况与超级电容SOC(state of charge,荷电状态)为决策依据,实现发动机工作点的自适应调节.在特定工作点下,以转矩均衡控制策略替代传统的转速感应控制,系统转速更加稳定.ISG电机可以均衡发动机转矩,使其工作于高效率区.另外,利用回转驱动电机实现回转势能的再生利用.建立并联混合动力挖掘机系统的Simulink仿真模型.结果表明,该控制策略适用于挖掘机并联混合动力系统,具有显著的节能性.     

基于AMESim与MATLAB的混合动力汽车联合仿真平台设计

针对一款搭载新型复合功率分流式动力系统的混合动力汽车基于AMESim和MAT-LAB设计了联合仿真平台.其中,整车物理模型在AMESim中实现,包括整车基本参数,发动机、电机、变速箱和动力学模型;逻辑控制模块在MATLAB中实现,包括电机与发动机转矩、锁止器与离合器和挡位控制信息.该仿真平台在WLTC和NEDC工况下进行验证,结果显示WLTC工况下油耗6.76L/100km,电耗0.1661kW·h,NEDC工况下油耗5.2L/100km,电耗0.1342kW·h.     

ISG并联混合动力轿车最优转矩分配策略

能量管理策略对混合动力汽车燃油经济性的改善具有关键作用。因为ISG混合动力轿车发动机转速不是受控变量,转矩成为能量管理策略惟一的控制变量,使其实质为转矩分配策略。考虑动力总成部件之间能量传递转换效率得到电机等效燃油消耗量,由此得到不同待选分配点动力总成等效燃油消耗率,以动力总成等效燃油消耗率最小化为原则优化转矩分配,使整车燃油经济性达到最优。通过离线计算,使转矩分配成为根据整车需求转矩、发动机转速和超级电容电压进行简单查表的过程,解决了计算量大的缺点,方便了实际应用和实时控制。建立整车和控制策略模型进行仿真计算,基于中国乘用车城区瞬态循环,与传统逻辑门限值分配策略相比,整车燃油经济性改善提高了5.2%。     

混合动力汽车电机转矩控制系统的仿真

为了改善混合动力汽车驱动系统性能，在直接转矩控制原理的基础上提出了一种基于误差等级控制感应电机的转矩控制策略。该策略以电机定子磁链误差等级、电磁转矩误差等级及磁链位置角作为控制变量，根据直接转矩控制原理制定控制规则来选择开关状态，这样不仅能简化控制系统、实现准确控制，而且还避免了大量的计算，提高了系统瞬态时的转矩响应。利用MATLAB软件进行仿真分析，其结果表明：该方法能使电机高效、稳定、快速地产生电磁转矩，是一种理想的混合动力汽车控制策略。     

ISG型中度混合动力轿车油门动态协调控制策略

采用瞬时优化与定工况下全局优化相结合的方法,对ISG(Integrated Starter/Generator)型中度混合动力汽车的系统效率进行优化,以系统效率最高为优化目标,优化混合动力系统能量管理策略。为了避免混合动力汽车在模式切换或突然加速时,由于发动机油门突变导致的动态油耗增加,当发动机油门开度变化率过大时,采用发动机惯性矩闭环控制和电机补偿控制的方法对中度混合动力系统进行动态协调控制,限制发动机节气门开度变化率,抑制汽油过度喷射,以达到降低油耗的目的。建立了系统仿真模型并进行了仿真模拟,结果表明,通过对混合动力汽车油门的动态协调控制,在保证动力性的条件下,可明显降低混合动力轿车的整车综合油耗。     

湿式多片离合器接合温度与转矩的建模与仿真

通过对汽车处于某工况下动力分配系统的湿式多片离合器随时间变化的输出转矩和各组件温度状态建立相关的数学模型。利用MATLAB来构造输出转矩和温度状态的仿真模型,对不同工况下的离合器输出转矩和温度的值及状态变化进行了仿真和分析。根据仿真结果变化曲线,比较开环和闭环方案的差异,验证采用闭环比例积分控制输出响应更准确、稳定。     

针对PHEV应用的新型有源传动装置动力性匹配设计及试验验证

分析了新型定轴式车用有源传动装置多种动力传递路径的特征.针对插电式混合动力电动汽车（PHEV）应用,从最高车速,最大坡起能力以及后备功率三方面,给出了不同整车工作模式下的动力性设计要求,说明了寻找一套全新的动力性匹配设计方法的必要性.按照不同整车工作模式下的后备功率要求,确定了动力源类型以及功率等级.按照最大坡起能力要求以及坡起过程中离合器滑磨功的限值,确定了一档速比.按照最高车速要求,确定了电机动力传递路径速比以及其余档位速比.介绍了原理样机以及样车的结构特征,基于新欧洲行驶工况（NEDC）完成了能耗测试,并详细分析了期间在进行模式及档位切换时实现轮边驱动力平顺的方法.     

HEV自动膜片弹簧离合器转矩跟踪PID控制

在同轴并联混合动力系统和自动膜片弹簧离合器数学建模的基础上,提出一种包含Kalman滤波器、串级变参数PID控制器的自动膜片弹簧离合器转矩跟踪控制策略,设计了变参数转矩环比例控制器,对行程环PID控制参数进行了优化整定,对HEV模式切换过程中,离合器传递转矩的跟踪控制进行了仿真和试验研究.结果表明,所提出的离合器转矩跟踪控制策略具有良好的效果.      

气电混合动力车辆低SOC混合驱动起步控制研究

基于单轴并联混合动力系统的结构特性,提出一种电机-发动机-离合器协调控制起步方法,在最小化电量消耗的同时,实现比离合器滑磨起步更快的起步速度和更佳的平顺性。 通过增量式PID方法控制电机输出小扭矩,调节电机转速,弥补离合器接合过程的非线性缺点。 并对采用了助力方法及仅依靠离合器起步的车辆进行起步试验,从起步速度、冲击度和电量消耗方面验证了该方法的可行性。      

基于回流无级变速传动的混合动力汽车 运行模式转换控制策略

搭载回流无级变速传动装置的插电混合动力汽车在动力切换过程中存在两种切换形式：动力源之间的驱动模式切换和纯无级状态与回流状态之间的调速模式切换,两种切换都会导致动力耦合系统扭矩突变,影响汽车平顺性。在对回流式混合动力系统工作特性分析的基础上,制定了针对不同切换过程的扭矩协调控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真平台进行了验证。结果表明,该策略能够有效地减少该系统切换过程中的转矩波动和冲击。     

基于神经网络的混合电动汽车发动机特性研究

利用MATLAB神经网络工具箱建立了发动机特性的拟合和仿真模型,在此基础上得到了发动机的万有特性曲线,并对发动机的万有特性进行了分析,得到了并联混合电动汽车行驶过程中发动机的最优工作范围;研究了并联混合电动汽车驱动系统中发动机与驱动电机之间的功率匹配问题,确定了车辆行驶所需的最大功率与发动机和驱动电机功率之间的关系,据此可选择适合类型的发动机和驱动电机,实现并联混合电动汽车驱动系统的优化设计．     

混合输入型五杆轨迹机构的分析与设计

混合输入型机构有两种类型的输入,一种由实时不可调速（ＲｅａｌＴｉｍｅＮｏｎ－Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ,ＲＴＮＡ）马达供给;另一种由实时可调速马达（ＲＴＡ马达）供给．ＲＴＮＡ马达提供主要的动力,ＲＴＡ马达则起运动调节作用．这样一种构型能实现可编程的输出运动且具有高的运行速度、承载能力和能效．文中以机构不产生死点位置为依据,对混合输入型五杆机构进行分类,并对每种类型机构的轨迹实现范围进行了研究．在混合五杆机构优化设计时,以实现一组轨迹输出时所需的最大ＲＴＡ马达的功率作为最小化求优的目标函数．举例验证了所提出的设计方法．     

两挡电动汽车动力传动系统的参数设计

在一款采用固定速比减速器的电动汽车的基础上,改用两挡变速传动方案,对驱动电机进行参数匹配设计,并设计了不带离合器的两挡自动变速器。为了提高电机工作效率,对传动系统的速比进行了以整车动力性要求为约束、以ECE(欧洲城市经济)循环工况下电机能量消耗最小为目标的优化设计,制定了以电机高效运行为原则的换挡控制策略,并与采用固定速比减速器的电动汽车进行了ECE运行循环下的能耗和续驶里程的对比。结果表明,整车能耗降低了6.6%,续驶里程延长了7.1%。     

轮毂电机嵌入式电磁离合器优化与动态分析

为了实现微型电动车轮毂电机设计小尺度化提高驻车制动灵敏性提出了一种嵌入式电磁离合器失电制动的新结构并进行了优化和动态分析。基于遗传算法对该电磁离合器结构参数、电磁吸力进行了优化分析优化得到的吸力比优化前的吸力增加了27.6 N;基于有限元方法对该电磁离合器的磁场分布、电流和电磁吸力、衔铁位移随时间变化等动态特性进行了精确计算分析。结果表明采用轮毂电机嵌入式电磁离合器的电磁吸力和动态响应时间能够满足微型电动车驻车制动要求。     

最小化混合动力传动系统的初步探讨

混合动力传动系统是近期内解决节能和环保问题的有效途径之一．文中在分析串联混合动力传动系统和并联混合动力传动系统的基础上,提出了一种新型最小化混合动力传动系统,初步探讨了它的驱动模式和控制策略．集成电机和超级电容器的采用,使得该系统具有更小的燃油消耗率和更好的动力性．市区纯电动模式的实现,有效降低了排放污染．     

插电式混合动力汽车硬件在环测试

分析插电式混合动力系统的结构特点,建立发动机数值模型、电机电池联合工作数值模型、自动离合器模型和整车动力学模型。分析系统输入输出信号的类型及特征,搭建基于MATLAB/xPC的插电式混合动力客车硬件在环测试系统。以纯电动和纯发动机工况切换为例,将驾驶员操作油门变化的实际数据作为测试的输入条件,对插电式混合动力客车的控制逻辑进行了硬件在环测试。测试结果显示自动离合器在油门变化剧烈时会出现频繁分离结合的现象。通过对测试数据和控制逻辑的分析,发现故障原因并进行了控制逻辑修正。采用修正后的控制逻辑在道路测试中取得良好的效果。