驾驶风格对纯电动汽车能耗的影响

纯电动汽车能耗受多种因素影响,为揭示驾驶风格对纯电动汽车能耗的影响规律,采用控制单变量因子的实验思路,设计整车能耗实验。通过实验测试与理论计算相结合,得到各部件的能量分布,对能耗进行定量分析,为优化整车能耗指明方向。首先分析汽车在等速工况下的能量流动情况,得到确定因素对汽车能耗的影响;然后在综合工况下分析驾驶风格对纯电动汽车能耗的影响。结果表明：电池能量主要被电机电控系统和车辆行驶阻力消耗,附件能耗较少,驾驶风格主要通过影响制动损耗和动力传动系统运行效率造成能耗波动,不同驾驶风格将导致百公里电耗相差10 kW·h以上。     

基于不同车速的纯电动汽车能耗分析研究

为了研究纯电动汽车在不同车速下的能耗及运行特性,利用底盘测功机对车辆进行不同车速段能量消耗测试,研究了纯电动汽车能耗与车速间的关系,分析了各系统或部件能耗占比以及工作效率,提出了提高车辆经济性的优化建议。结果表明,行驶速度对纯电动汽车能耗有很大影响;在10km/h车速段,各系统工作效率最低,随着车速提高,工作效率回升;电机以及传动系统工作效率对能量利用有重要影响,测试车辆电机以及传动系统在60km/h车速段能量损失较高,对能量高效利用造成不利影响。     

丘陵地区对纯电动汽车经济性分析及能耗优化方法研究

为了分析丘陵地区对纯电动汽车的经济性影响以及如何提高能耗利用率,针对道路坡度,研究了一种基于动态规划优化控制电机转矩的方法,完成了优化能耗的目标。首先构建了纯电动汽车模型,设计了虚拟坡度,应用动态规划算法合理分配电机转矩及车速,并从车速方面分析了坡度对行车经济性的影响;之后,在虚拟坡度下,使用无坡度道路下的最佳经济车速控制仿真车辆,求解虚拟坡度下的汽车能耗,并将此方法计算的能耗与上一步优化方法得出的能耗做对比,证明了所提出的优化算法能够有效地降低能耗;最后,在实际路况上验证了提出的能耗优化算法的合理性。实验结果表明,针对丘陵地区提出的动态规划算法,能够全局优化能耗,有效提高驾驶经济性。     

计及模式切换过程中CVT速比跃变的PHEV综合性能优化

针对搭载CVT的单电机插电式混合动力汽车,提出一种整车综合性能的优化控制策略.通过系统效率优化得到各工作模式下的CVT目标速比,使整车能耗经济性得到提高;针对不同工作模式切换时由目标速比跃变导致车辆平顺性变差的问题,通过限制CVT速比变化率来改善车辆行驶平顺性;但这会影响车速对期望车速的跟随.为此,采用PID控制器对电机转矩进行补偿,构建由能耗经济性、行驶平顺性及车速跟随性组成的加权函数,基于遗传算法,在NEDC工况下对PID控制器的控制参数进行优化,并通过对比分析仿真结果对车辆进行多目标综合评价.仿真结果表明,提出的方法能够有效提升包括能耗经济性、行驶平顺性和车速跟随性的车辆综合性能.     

纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验

基于车辆运行城市道路工况,结合车辆设计指标,以降低车辆能耗为目标,进行了动力驱动系统中电池、电动机及传动系统参数的优化匹配.对济南市道路工况进行测试,分析得到车辆行驶工况点密集区域.综合车辆设计目标,电池组电压及电池组质量对车辆能耗的影响,进行动力驱动系统关键部件选型,并在试验台上对选择的7.5 kW交流异步电动机系统效率特性、192 V/100 A·h磷酸铁锂电池组效率特性及其之间的匹配特性进行测试分析.利用底盘测功机测试并优化了电力驱动系统与机械传动系统之间的匹配关系,使电力驱动系统高效区与车辆实际道路行驶工况点密集区域相吻合.等速法测试结果表明:车辆按40 km·h-1匀速行驶里程达169 km;车辆在基本城市循环工况下100 km能耗为12.01 kW·h,续驶里程达160 km.     

插电式混合动力汽车能耗及其影响因素分析

通过建立插电式混合动力汽车(plug-in hybrid electric vehicle,PHEV)的前向仿真模型,对其能耗进行仿真,并分析PHEV能耗的使用影响因素.基于Modelica物理建模语言,搭建PHEV整车动力传动及纵向动力学模型,并在标准测试工况下仿真整车各部分能耗变化.针对影响PHEV能耗的使用因素,重点仿真分析表征行驶工况的平均车速和驾驶激进性对电量消耗(charge deplete,CD)阶段电耗和电量保持(charge sustain,CS)阶段油耗的影响规律.通过分析不同车速与驾驶激进性下各部分能耗以及动力部件工作效率的影响,揭示了行驶工况对能耗影响规律的内在机理.     

基于时间延迟动态预测的自动驾驶控制

由于驾驶过程中的延迟和前视距离等因素,无人车无法准确跟踪规划轨迹。该文通过选择简化的自行车车辆模型,在纯跟踪模型的基础上对原有的算法进行优化,提出了一种基于动态延迟预测的自动驾驶控制方法。通过车辆运动学模型预测延迟后的车辆运动方向和位置信息,并根据行驶方向和轨迹方向之间的偏差值,获得最佳前视距离。MATLAB仿真结果表明,改进的算法可以以7m/s的行驶速度跟踪规划轨迹,平均误差可以控制在0.3m以内,跟踪性能优于传统的纯跟踪方法。     

基于情感强度的自动驾驶车辆决策机制探究

随着自动驾驶技术的逐渐成熟,传统人工驾驶车辆和自动驾驶车辆之间的混行将成为常态。为使车辆安全高效行驶,自动驾驶车辆的决策机制须与人类决策一致。危险工况下的驾驶决策复杂,紧张恐惧等情感也是驾驶决策不可忽视的因素。以一典型危险场景为例,利用虚拟驾驶实验还原场景,对场景内驾驶决策的影响因素进行分析,建立了包括情感强度等输入指标的改进PSO-LSSVM驾驶决策模型,探究情感强度对驾驶决策的影响。结果表明,在决策模型中加入情感强度指标可提高预测准确率。     

8×8轮毂电机全轮驱动车辆动力学建模与仿真

建立了8×8轮毂电机全轮驱动车辆的整车驾驶模型,该模型包括驾驶员输入处理模块、路面条件和22自由度车辆动力学模型,给出了在一定路面条件下,从驾驶员输入到车辆动力学和运动学状态输出的数学方程. 采用模块化的方法,在Matlab/Simulink中建立了计算机仿真模型,对所建立的模型进行了操纵稳定性和行驶平顺性的仿真试验,并与常规8×8车辆模型及二自由度线性模型进行了对比分析. 仿真结果表明所建立的模型能正确反映车辆在各种工况下的动力学特性,非簧载质量的增加一定程度上降低了车辆的操纵稳定性,尤其降低了车辆的行驶平顺性.      

轮边驱动电动车的转矩协调控制方法

为了解决轮边驱动电动汽车由于控制自由度冗余易造成的操纵稳定性降低的问题,基于逻辑门限值理论设计了一种使车辆能适应转向行驶及直线行驶的驱动转矩协调综合控制系统.该控制系统考虑了车辆转向行驶时轴荷转移、向心力及轮胎侧偏等影响,实现车辆的转向差速控制,使车辆能够按照驾驶员的期望在理想道路轨迹上行驶;并通过对驱动电机转矩进行协调控制,消除非期望横摆力矩的影响,提高车辆在直线行驶过程中的操纵稳定性.仿真结果表明,所提出的转矩协调控制方法改善了轮边驱动电动汽车的操纵性能.     

基于田口鲁棒优化的电动汽车驱动控制策略研究

为改善电动汽车驱动系统动力性和经济性,由电池组放电效率模型、驱动电机系统效率模型和电动汽车加速度模型,建立了综合目标函数.根据城市道路特征对综合目标函数动力性和经济性所占权重进行分配.分别以电机转矩-电机转速,电机转矩-加速踏板开度变化率为信号因子,驱动电机温度,电池组荷电状态为限值因子建立正交试验表,根据田口鲁棒控制动态特性信噪比对整车控制器输出转矩进行优化.根据GB/T 18386—2017电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法进行实车试验.试验结果表明行驶一个市区循环工况,相比于原车驱动控制策略,基于电机转矩-电机转速正交表的方法可节省能耗9%;基于电机转矩-加速踏板开度变化率正交表的方法可节省能耗4%.      

基于台架模拟的纯电动汽车能耗经济性研究

 能源和环保问题使纯电动汽车能耗经济性问题被日趋重视,采用台架模拟的方法研究能耗经济性,建立了纯电动汽车能耗试验台架系统,开发了测试系统软件。以实验室研发的ECUV纯电动汽车为对象,在台架上测试不同车速下匀速行驶的百公里能耗作出能耗经济特性曲线,模拟道路循环行驶工况实现续驶里程及能耗仿真计算。通过测试纯电动汽车在不同整车质量下的百公里能耗,分析整车质量对能耗经济性的影响。研究结果用于指导ECUV纯电动汽车能耗性能的改善及续驶里程的提高,对开发其它电动汽车具有参考作用。     

纯电动公交客车司机驾驶行为差异对能耗的影响

针对相同城市公交线路下纯电动公交客车运行能耗不一致的问题,通过分析线路运行特点,选取电动公交的典型运行片段,研究在典型运行片段中司机的驾驶行为差异及其对运行能耗的影响规律.研究表明,客车出站能耗差异的主要原因在于,出站过程中加速踏板开度分布影响了电机工况点在效率平面的运行路径.进站过程中司机对车速的预测准确性,对滑行能量回收有决定性的影响.通过对进出站过程中加速踏板的合理规划,减少其加速度的离散程度,实现对电机工况轨迹的优化,是解决电动公交客车能耗不一致的有效途径.     

基于行驶工况的纯电动汽车能量消耗实验研究

针对不同行驶工况下纯电动汽车电能量消耗差异较大的问题,以某款纯电动汽车为研究对象,通过纯电动汽车电能量消耗实验,研究了纯电动汽车电能量消耗与其行驶工况和电能量控制方法之间的关系。分析了纯电动汽车在NEDC、Jap1015和FTP75实验工况中的电能量消耗及其控制方法。讨论了行驶工况特征参数和电能量动态控制方法与纯电动汽车电能量消耗之间的作用关系。结果表明:不同行驶工况的整车电能量消耗并不是随着行驶里程增加而增加,其主要影响因素是纯电动汽车电能量动态控制方法;当采用基于单位里程瞬时能耗的电能量动态控制方法对NEDC前部工况的三个加速阶段进行控制时,将使纯电动汽车单位里程平均能耗分别降低9.4%、18.61%、19.19%。     

基于经济效益分析的插电式混合动力汽车最佳纯电续驶里程研究

以插电式混合动力汽车行驶特性为研究对象,通过调查确定国内汽车日均行驶里程范围,经过实验测试寻找插电式混合动力汽车油耗规律,同时分析了插电式混合动力汽车相关成本费用预期。最后通过经济效益分析方法分析插电式混合动力汽车不同纯电续驶里程下的成本效益情况,确定了插电式混合动力汽车的纯电续驶里程最佳经济效益点。     

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨

以纯电动汽车长期运行试验为基础,对电动汽车能耗经济性的合理评价方法进行了研究,总结了续驶里程、单位里程容耗、单位里程能耗等纯电动汽车常用的能耗经济性评价参数,比较了不同参数评价的优劣,提出了能量利用率作为纯电动汽车能耗经济性和动力性综合评价参数,并对不同车型进行了能量利用率计算与分析.对纯电动汽车能耗经济性评价的参数体系及不同车型间能耗经济性比较的参数标准进行了初步探讨.     

目标分流法理论及其在汽车开发中的应用

针对汽车开发工作特点,提出采用目标分流法进行汽车总体方案优化. 某电动汽车总体设计被考虑为两个层次的优化问题:整车和子系统层次. 在整车层次,电机参数、动力电池组参数、变速器速比及主减速器速比等设计变量通过求解一个针对整车动力性和能耗经济性的多目标优化问题得以确定;在子系统层次,主减速器主动齿轮、从动齿轮有关参数得以优化设计,以实现其所构成的主减速器速比与整车层次所需最佳主减速比尽可能一致. 优化设计结果表明,在满足各种约束条件前提下,整车层次所期望性能指标及子系统层次设计方案可行性均能得以保证.     

A model-based driving cycle test procedure of electric vehicle batteries

The battery test methods are the key issues to investigate the energy-storage characteristics and dynamic characteristics of electric vehicle （EV） batteries.In this paper,the research advances of existing battery test methods as well as driving cycles are reviewed.An electric vehicle model that consists of EV dynamics model,battery model and electric motor model is built.The dynamic characteristics of the battery in frequency domain are analyzed.Based on the EV model and the frequency domain characteristics of the battery,a driving cycle test procedure of EV battery is proposed.The battery test procedure is able to reflect the real-world characteristics of EV batteries,and can be used as a universal EV battery test method.     

独立驱动电动汽车的转矩优化分配策略研究

为了充分发挥四轮驱动电动汽车转矩独立可控的优势,提出了一种以提高驱动系统能效为目标的转矩分配策略.系统能效目标函数中包含了稳定性和经济性2个指标,旨在满足稳定行驶的同时尽量降低车辆的能量消耗.在横摆力矩、最大附着力和最大驱动力的约束条件下,对目标函数进行了求解,并利用MATLAB软件进行了仿真分析.结果表明,优化分配策略在保证车体稳定行驶的前提下,能够明显减少驱动系统的能量消耗,提高车体的系统能效.