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.     

插电式混联混合动力城际客车控制系统的研究

简要介绍插电式混联混合动力城际客车整车控制系统的构成,结合该系统设计了各种模式下的控制算法和各种模式平顺切换策略,经过实车测试,验证了控制系统的可行性。     

插电式并联混合动力汽车模型预测控制

将动态规划应用于模型预测控制构架中,建立了基于空间域的插电式并联混合动力汽车燃油经济性预测控制数学模型。基于动态规划的插电式混合动力汽车全局优化控制的仿真表明,蓄电池荷电状态(SOC)基本上都是从行驶起点时的最大值逐渐减少到终点时的最小允许值,提出理论SOC参考斜率作为模型预测控制SOC的参考斜率,并以未来行驶工况中出现的特殊工况为依据对理论SOC参考轨迹进行修正。结果表明采用此方法能使模型预测控制策略的控制效果接近全局优化控制策略的计算结果,汽车油耗显著降低。     

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。     

关于插电式混合动力汽车的设计构想

本文针对插电式混合动力汽车的设计方案提出了相应的建议。在此基础上指出我国不应该只是模仿外国的先进技术,而是应该在此基础上有所创新。     

CVT插电式混合动力汽车经济性控制策略

针对搭载CVT的插电式混合动力轿车,设计了一种基于动力源外特性曲线和驾驶员踏板操作信号的需求转矩解析方法,在此基础上提出驱动和制动工况下基于瞬时经济性成本最低的能量管理策略,该策略以需求转矩、车速和电池SOC为状态变量,以发动机节气门开度、电机转矩、CVT速比为控制变量.进一步研究了电量消耗阶段有无发动机单独驱动模式对整车能耗经济性的影响.通过自行搭建的前向模型进行仿真,结果表明,电量消耗阶段无发动机单独驱动模式的控制策略具有更强的综合性经济优势.     

带燃料电池增程器的插电式混合动力电动车

由于日益严格的立法和公司面临的巨大社会压力,城市配送运输车队的电气化变得越来越重要。本文介绍了一款最大总重为7.5 t的3.5 t改装轻型车。该车有一个串行混合电动动力系统,最大电力牵引功率为150 kW,还有一个60 kW的燃料电池增程器。该车使用一个46 kW·h的电池,平均电压水平为400 V,从而使全电动范围达到120 km。电力驱动由一个感应电机和一个锂锰铁磷酸盐（LMFP）电池以及一个2速变速箱实现。燃料电池系统有一个容量为95 L的燃料箱,压力水平为70 bar,这使得车辆的总里程达400 km。一个质子交换膜（PEM）用于直接使用氢气,其额定功率为1.0 W/cm²。质子交换膜被集成在一个60 kW的燃料电池系统中,用于车辆的车载能源生产。对于空气通道,燃料电池系统有一个电动辅助涡轮增压器,以利用废气的热能。吸入空气的加湿是通过一个水喷射器实现的,该喷射器使用来自排气除湿的水。氢气路径是通过一个喷射器电路和一个用于处理氮气的清洗阀实现的。在下文中,将介绍燃料电池系统的设计和控制。最后,介绍了燃料电池系统运行过程中最重要的影响。     

插电式混合动力汽车动力系统的研究与仿真

随着汽车工业的飞速发展,节能与环保成为汽车工业发展的重要方向。提出新型插电式气电混合动力轿车综合了天然气汽车和PHEV的优势,通过对城市道路循环和高速道路循环两种工况的分析,搭建了合适的动力系统结构,并选定了基于逻辑门限的电力辅助和基于神经网络的多目标实施的两种控制控制策略。利用ADVISOR软件对两种控制策略进行仿真,得到后一种控制策略明显优于前者的结果;并且排放标准完全达到了国IV标准,其工作效率也大大提高了,完全达到了节能减排的目的。     

基于工况识别的插电式混合动力公交车控制策略

为了充分挖掘插电式混合动力公交车(PHEB)的节油潜力、增强车辆对不同行驶工况的适应性,在规则类控制策略的基础上增加工况识别模块,由过去一段时间内的平均车速、平均绝对加速度、怠速时间比三个特征参数作为输入,对当前工况进行模糊识别;建立自动优化平台,用模拟退火算法对关键参数进行优化,根据当前工况类型选取最优控制参数。仿真及实验结果表明,有工况识别的自适应控制策略较无工况识别控制策略增强了路况适应性,燃油经济性提高7%以上。     

插电式混合动力汽车消费者拥有成本模型

采用并联式混合动力系统作为驱动系统布置方案,利用Advisor界定插入式混合动力汽车的结构和动力部件,建立分别拥有20和60km不同续驶里程的插电式混合动力模型,基于购置成本和使用成本构建两种情况的消费者拥有成本模型并与相同等级内燃机汽车和传统混合动力汽车比较,分析15年名义寿命周期内基本、政府补贴和油价上涨三种情景插电式混合动力的市场竞争力,结果表明,基本情景下插电式混合动力无竞争力,政府补贴情景下在使用4～5年时体现竞争力,油价以每年10%的速度上涨的情景下可在使用7～8年后显示竞争力.     

Plug-in混合动力汽车动力系统参数匹配

以并联型Plug-in混合动力电动汽车(PHEV)为研究对象,提出了其动力驱动系统参数匹配的原则和实施方法.采用该方法对某型轿车动力总成参数进行了匹配,使用电动汽车仿真软件ADVISOR对整车性能进行仿真计算.仿真结果表明:Plug-in混合动力轿车动力性与原车相当,经济性与原车相比有很大提高,达到预期开发目标.     

混合动力汽车动力电池组参数匹配

动力电池组参数匹配的合理程度决定着电机驱动和再生制动潜能的发挥,同时对混合动力系统成本影响明显。本文研究了混合动力系统在其他相关参数已知前提下的动力电池组参数匹配问题,建立了动力电池组参数匹配体系。基于AVL CRUISE进行了前向仿真,结果表明:所匹配的动力电池组能够很好地满足混合动力城市客车研发需求。     

一款插电式并联混合动力汽车性能的仿真研究

采用AVL Cruise软件与Matlab/Simulink软件可实现一款插电式并联混合动力电动汽车的建模。通过仿真计算得到的结果,为下一步整车控制策略的开发及动力总成匹配的优化奠定了基础。     

并联式混合动力新型有源传动装置动力换档特性

开发了一种基于定轴齿轮传动方式并集成电机的新型混合动力车用有源传动装置,通过自动切换机构,电机可选择性地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径.一方面当电机与输入轴连接时,可利用档位速比实现高效驱动;另一方面在换档时,电机可通过短时与输出轴连接,实现无动力中断换档.完成了EMT(electrified manual transmission)的动力性匹配设计,并通过仿真分析详细说明了EMT实现无动力中断换档的过程.结合第一轮样机的开发及台架试验,考察了换档期间电机维持车辆动力不中断的能力.     

混合动力汽车传动系优化匹配及性能仿真

制定了轻度混合动力汽车的控制策略，并依据整车结构及控制策略，修改了ADVISOR软件的相关模块，建立了轻度混合动力汽车的仿真模型．采用性能等级数值方法，分析了发动机功率的变化对整车性能的影响，在综合考虑制造成本和节能目标值的前提下，确定了各部件的具体参数．利用正交试验设计优化方法，分析了变速器各挡速比对整车性能的影响，确定了各挡速比的范围．对所匹配车辆的动力性及其在几种循环工况下的燃油经济性进行了仿真，并与动力性相近普通车辆的燃油经济性进行了对比分析．     

履带式混合动力车辆发动机-发电机组控制策略研究

研究履带式混合动力车辆发动机-发电机组控制策略.通过分析履带车辆动力系统对发动机-发电机组的要求及整车控制器与发动机-发电机组控制接口定义,提出两种发动机-发电机组控制策略,建立去掉动力电池组的履带车辆动力系统模型,对提出的控制策略进行仿真验证.仿真结果表明,发动机-发电机组目标转速控制策略比目标功率控制策略效果更好.通过台架实验对目标转速控制策略进行了验证.     

并联混合动力汽车传动系速比优化

为了进一步提高混合动力汽车燃油经济性,使用仿真软件Cruise建立整车性能仿真模型,并集成到优化平台Isight软件中,对传动系速比参数进行优化和匹配。为了提高优化速度,建立了响应面近似模型作为优化时的代理模型,并利用Isight软件中的多岛遗传算法和序列二次规划算法建立组合优化算法。研究结果表明:优化后在满足整车动力性设计指标的前提下,循环工况下的百公里综合油耗降低了7.20%,优化速度提高了30倍。     

纯电动汽车整车动力电池组的匹配

为了解决纯电动汽车整车动力电池组的匹配问题,本文通过分析纯电动车整车动力系统的结构特点,对动力电池组进行充放电特性试验,在此基础上提出了采用等速法和续驶里程的设计目标值反向计算电池容量的动力电池组匹配原则. 整车动力系统仿真实验结果表明,0~40km/h的加速时间为15.6s,最高车速为80.5km/h,最大爬坡度为24.9%,续驶里程为230.5km,满足设计目标,从而验证了该方法的正确性和可行性.