双电机混合动力汽车起步与换挡过程协调控制

针对采用自动变速箱(AMT)的混合动力汽车存在换挡动力中断问题,提出一种新型双电机混合动力驱动系统,该系统主要包括1台发动机、2个电机和1个四挡变速箱。通过控制发动机、电机、离合器与同步器的工作状态,该混合动力系统可实现纯电动驱动、发动机和电机并联驱动、串联驱动、制动能量回收以及行车发电等多种工作模式。采用集中质量法和牛顿第二定律对该驱动系统进行动力学分析,将其等效为质量-弹簧-阻尼系统,并建立动力学方程。通过查表法建立了发动机和电机模型。结合混合动力驱动系统结构特点,设计模式切换和换挡过程的控制策略,在模式切换和换挡过程中,结合发动机和电机的扭矩响应特性,对发动机和电机输出扭矩进行协调控制。采用基于发动机输出扭矩的电机扭矩补偿策略维持汽车驱动扭矩,避免出现换挡动力中断现象。基于AMESim和MATLAB/Simulink软件平台搭建整车模型及控制策略模型,并对模式切换和换挡过程进行仿真分析。研究结果表明:双电机混合动力驱动系统可实现车辆换挡过程中输出扭矩平顺变化,无动力中断现象;通过限制发动机和电机的扭矩变化率,以及离合器和同步器等执行机构的分离接合速度,可将模式切换和换挡过程的冲击度控制在合理范围内。     

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.     

新型双桥驱动混合动力汽车设计及仿真

 针对目前混合动力汽车结构较为复杂的问题,提出了一种新型的双桥驱动模式。通过对某汽车进行牵引力耦合式混合驱动系统设计,使之成为双轴驱动混合动力,并可简单切换汽车的工作模式。建立了双桥驱动的混合动力汽车模型,并通过AVL-Cruise仿真得到了混合动力汽车的爬坡度、加速时间、耗电量、油耗和发动机工作点分布。仿真结果表明,牵引力耦合式混合动力驱动系统可以使发动机和电机均工作于高效区,提高了燃油利用率,节能、减排优势明显。     

电动车最大化能量回收制动力分配策略研究

为了提高电动车的回收能量,通过对汽车制动动力学和相关法规的分析,建立了电机模型和电动车动力传动系模型,从能量回收最大化角度出发,提出了一种前、后轮制动力根据电机制动转矩进行分配的策略,并采用MATLAB/Simulink软件进行了仿真分析.研究结果表明:采用该策略,电动车可满足制动稳定性和法规的要求;与理想制动力分配策略相比,能充分利用电机制动转矩.仿真结果表明,对日本1015道路循环,电机的发电能量提高了56.1%,对其他各种道路循环,电机的发电能量均有较大幅度提高.     

四轮驱动混合动力汽车能量管理策略仿真

通过仿真对四轮驱动混合动力汽车的能量控制策略进行分析研究，提出以扭矩作为控制策略中的主要控制变量，并根据发动机万有特性、汽车车速、电池稳态特性等因素，将整车扭矩需求合理地分配给内燃机和电机．根据车辆的动力需求，确立了动力系统各元件的匹配参数，并使用Matlab／Simulink仿真软件建立前向式混合动力车模型进行离线仿真计算．仿真结果表明，此能量管理策略可以进行合理的动力分配，并达到一定的动力系统效率．     

基于混合动力变速箱的矿用车传动系统特性分析

基于传统的液力机械变速箱结构,提出了一种适用于百吨级以下矿用车的混合动力变速箱传动系统,使矿用车实现纯电、纯机械及混合动力等16种不同工作模式的切换.利用模拟杠杆法分析混合动力变速箱系统在不同工作模式下的动力传动特点;对两种不同传动方式下的矿用车整车结构进行仿真建模,并利用实际矿山道路循环工况实验数据对其进行仿真分析.结果表明:与传统的液力机械传动方式相比,混合动力变速箱传动方式下的整车驱动性能提高了7.3%;矿山道路单循环工况中,整车经济性能提高了15.5%,其中54%是由于电机对发动机工作点的主动调节,46%来自于电机对制动能量的回收利用.     

双离合器混合动力系统瞬态工况的仿真

针对目前单轴并联式(ISG)混合动力系统转矩响应慢和能量回收效率低等不足,提出一套新型的混合动力总成方案。该方案采用较大功率的电动机,在发动机与电机间安装1个电控自动离合器,电机与变速器之间安装1个手动离合器。根据汽车动力学理论计算车辆在中国典型城市的道路动力需求,建立瞬态工况下双离合器ISG混合动力汽车的Simulink仿真模型,并针对汽车的瞬态加速工况,通过离合器来协调转矩的分配。仿真及实验结果表明:采用该方案改善了状态切换过程的平顺性,提高了瞬态过程中的转矩响应速度,缩短了加速耗时。     

基于ADVISOR的混合动力汽车总成参数选择与仿真

根据电辅助控制策略特点,以满足整车动力性能指标为前提,使用以MATLAB为平台的ADVISOR分析软件,对并联式混合动力汽车发动机参数、电机参数选择以及能源匹配进行了仿真研究.结果表明,五菱扬光微型客车也可以开发成混合动力驱动模式,本文使用的方法也适用于其他车型开发.     

四驱混合动力汽车模式切换平顺性研究

为实现混合动力电动汽车纯电动模式与发动机工作模式平顺地切换,依据切换前后驱动转矩相等的原则,提出一种新的电机转矩算法.该算法根据CVT的速比控制规律、车速、节气门开度得出发动机的伪目标转速;根据发动机输出特性、节气门开度和伪发动机转速,得出发动机输出转矩,由此推导出电机输出转矩.仿真结果表明:模式切换前后整车驱动转矩基...     

基于ADV ISOR的混联式混合动力电动车仿真分析

节能环保是当今世界的两大主题,仿真分析可以在制作实车前节约大量的实验成本;建立了在正常的工况下几种不同类型混合动力电动汽车的发动机、蓄电池组和电动机的仿真模型;并对几种不同类型电动汽车的控制策略进行分析,根据仿真结果,选择混联式混合动力电动车进行优化设计;结果表明,混联式电动车达到了低油耗、低排放和节能的目标。     

插电式混合动力汽车能量管理策略发展综述

插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的电池容量大,能够接入外部电网充电;兼具燃油动力和电动驱动系统的优点,被认为是传统燃油汽车向纯电动汽车过渡的最佳方案。能量管理系统是实现整车需求能量在发动机和电动机之间分配的关键,插电式混合动力汽车的经济性、动力性与所采用的能量管理策略密切相关。对插电式混合动力汽车能量管理策略的研究发展进行了综述,对比了各种基于规则和基于优化的能量管理策略的优缺点,分析了驾驶数据与交通信息对能量管理策略的影响及存在的问题,最后,提出了插电式混合动力汽车能量管理策略的发展方向,为今后插电式混合动力汽车的研究提供参考。     

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．     

混合动力系统发动机停机过程控制策略

针对混联式混合动力系统,为减小其由混合驱动模式切换至纯电驱动模式过程中发动机停机引起的整车纵向冲击,利用模型预测控制算法可以在线滚动优化获得最优控制序列的特点,提出了一种基于模型预测控制的发动机停机优化控制策略. 首先,采用理论与试验相结合的研究方法,建立了发动机阻力矩模型;其次,依据动力元件工作状态的不同,将发动机停机过程划分为发动机工作点调整阶段和电机反拖发动机阶段,设计了分段式发动机停机控制策略;最后,通过仿真对所设计的控制策略进行了验证,并与传统基于比例-积分-微分的控制方法进行了对比. 仿真结果表明,所提出的控制策略能有效抑制发动机停机过程中的输出转矩波动,降低整车冲击度,提高车辆行驶的平顺性.      

The Simulation Study of HEV Under Electric Assist Control Strategy （EACS）

Hybrid Electric Vehicle (HEV) becomes a popular research project all over the world because of its high efficiency and low emissions. HEV is driven by Internal Combustion (IC) engine and electric motor,and its powertrain is more complex than conventional vehicle. Therefore, the complexity of a HEV power-train demands a rehable control strategy be developed to guarantee stable and consistent operation. In this paper, EACS is proposed which takes IC engine as a main power unit and the electric motor as an assis-tant one. Because the fuel consumption of HEV mainly depends on IC engine, EACS restricts the IC en-gine to operate under the condition with favorable fuel economy. In the paper several control parameters are described such as the maximum torque, the lowest and highest desired battery state of charge (SOC),whose values will affect the performance of HEV remarkably. In addition, the test models of power units for HEV, mathematical models of transmission and vehicle dynamics for HEV are estabhshed. A forward-facing simulation software (i.e. driver-to-wheel) based on MATLAB/Simulink is developed to test the performance of EACS and determine the proper value of the control parameters. The simulation results and conclusion are also shown in the paper.     

一种电动汽车用两档自动变速器传动系统的方案设计

电动汽车以可再生清洁的电能为动力,克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题。变速传动机构作为自动变速器的重要组成部分,它的参数和结构对电机的寿命、电动汽车的续驶里程和动力性能等都有很大的影响。本文基于行星齿轮系理论,拟定出一款两档电动汽车用变速器设计方案,并设计出了一种既满足电机特性又满足道路行驶要求的电动汽车用两档自动变速器的传动系统。     

电动轿车机电传动系统的匹配计算与仿真

研究电动轿车机电传动系统匹配计算方法. 根据整车动力性能指标要求,对电动轿车机电传动系统,包括交流感应电机、减速器、电机控制器、动力电池进行匹配计算,主要是电机及其减速器传动比的综合匹配计算,并在Matlab/Simulink下进行了系统仿真. 仿真结果表明,机电传动系统具有良好的动态转矩特性和转速特性;系统动力特性仿真结果满足整车的动力性能设计要求;电动轿车机电传动系统匹配计算方法具有可行性和有效性.     

纯电动汽车动力性能分析与计算

对纯电动汽车车载电动机的动力特性进行了研究分析。建立了纯电动汽车动力性能计算模型,并在MATLAB平台下开发了纯电动汽车动力性能仿真软件系统。基于此软件系统选取三款不同动力特性的车载电动机与三组变速箱组合进行了仿真测试,对车载电动机额定转矩、额定功率和最高转速对汽车最高车速、爬坡性能以及加速性能的影响进行了归纳总结。首次以方程形式建立了准确的纯电动汽车动力性能计算模型。     

驱动工况下最佳效率的电力驱动系统控制分析

为实现电力驱动系统中电池和电机的优化匹配控制,针对混合动力电动汽车电力驱动系统在放电时的工作特性,以镍氢电池和永磁无刷直流电机为研究对象,在电池、电机性能实验研究的基础上,建立了驱动工况下的电池放电效率和电机效率数值模型,得到了电力驱动系统最佳效率和电机输出转矩的数学表达式。提出了提高电力驱动系统工作效率的控制策略,仿真结果表明,所设计的控制方法可有效提高电力驱动系统的工作效率,实现了整车动力性和燃油经济性的优化匹配。