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。     

混合动力汽车行进间起动发动机与DCT换挡协调控制

结合双离合器自动变速器(DCT)独特的结构型式和性能优势,提出了一种装备DCT的单电机重度混合动力系统,建立了该重度混合动力系统的动力学模型.采用基于规则的方法,以系统效率最优为目标进行了工作模式区域分析与经济性换挡规律分析,制定了混合动力汽车模式切换与DCT换挡的综合工作规律.针对综合工作规律中模式切换点与换挡点相交的情况,提出了模式切换与换挡协调控制策略以及控制方法,并利用Matlab/Simulink软件仿真平台进行了行进间起动发动机与升挡协调控制过程的仿真分析.结果表明:所建立的行进间起动发动机与升挡协调控制策略有效提升了装备DCT的混合动力系统的性能,不仅解决了装备DCT的混合动力汽车模式切换与换挡冲突的问题,同时较大程度地节省了模式切换与换挡时间,充分发挥了装备双离合器自动变速器的混合动力系统的结构优势.     

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。     

节能、环保、安全：未来汽车三大主题

软件补丁——小改动让节油立竿见影 汽车制造商经常因为汽车能耗太高而饱受批评。一种减少燃油消耗量的技术就是混合动力汽车。这种汽车除了内燃机外，还有一个电动机。当内燃机产生的动力高于实际驾驶所需，电动机会把过剩的能量存入汽车电瓶中。电动机还可以反向工作，在汽车内燃机提供的动力不足时供应额外动力从而使汽车达到最佳性能。有资料显示．混合动力汽车可减少25％或更多的燃油消耗量。     

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。     

汽车自动同步换挡系统及其换挡策略

提出了AST自动同步换挡系统及其自动换档策略.通过油门踏板分析出驾驶员意图,将其转换为本系统的控制指令:加速度.并通过制定合理的换挡策略,综合控制节气门与变速器,用闭环控制来跟随加速度指令,从而实现汽车动力性、舒适性与燃油经济性自动换挡.在Matlab仿真软件中搭建了自动同步换挡系统的意图识别、换挡策略、汽车动力模型各模块,通过仿真证明了本同步换挡系统及换挡策略的可行性.     

混合动力汽车电池寿命预测及能量控制管理策略

针对混合动力汽车电池寿命预测及能量管理,分析了锂离子电池工作原理及影响寿命的因素,综述了不同锂离子电池剩余寿命预测方法的研究状况,并讨论了各种方法的优缺点;依据混合动力汽车工作模式简要说明能量控制策略工作机理,分别论述了基于规则、基于优化及基于人工智能等能量控制管理策略的发展现状,讨论了考虑电池寿命的控制策略对整车经济性能的影响。分析发现,融合多种方法的电池寿命预测方法更具优越性,且考虑电池寿命的能量控制管理策略对混合动力汽车燃油经济性的提高效果更佳。总结了混合动力汽车电池寿命预测及能量控制管理策略存在的问题并对未来的发展方向进行展望。     

混合动力汽车深度强化学习分层能量管理策略

为了提高混合动力汽车的燃油经济性和控制策略的稳定性,以第三代普锐斯混联式混合动力汽车作为研究对象,提出了一种等效燃油消耗最小策略(equivalent fuel consumption minimization strategy,ECMS)与深度强化学习方法(deep feinforcement learning,DRL)结合的分层能量管理策略。仿真结果证明,该分层控制策略不仅可以让强化学习中的智能体在无模型的情况下实现自适应节能控制,而且能保证混合动力汽车在所有工况下的SOC都满足约束限制。与基于规则的能量管理策略相比,此分层控制策略可以将燃油经济性提高20.83%~32.66%;增加智能体对车速的预测信息,可进一步降低5.12%的燃油消耗;与没有分层的深度强化学习策略相比,此策略可将燃油经济性提高8.04%;与使用SOC偏移惩罚的自适应等效燃油消耗最小策略(A-ECMS)相比,此策略下的燃油经济性将提高5.81%~16.18%。     

电动汽车能耗与气体排放分析及环境影响评价

以普瑞斯、比亚迪E6分别作为混合动力汽车和纯电动汽车代表,利用生命周期评价方法,对电动汽车制造、使用、报废回收3个主要阶段进行了环境成本、能耗和环境影响潜值评价,并与以桑塔纳为代表的传统燃油汽车的相应结果进行比较分析.结果表明:在生命周期内,纯电动汽车的环境成本最低,其次是混合动力汽车,传统燃油汽车的最高,其中纯电动汽车的环境成本仅为燃油汽车的36. 04%.混合动力汽车和纯电动汽车在全生命周期过程中总能耗分别是传统燃油汽车的59. 92%和52. 20%.车辆行驶阶段,电动汽车的能耗较低,而在车辆制造和废弃回收阶段它们的能耗则更高.混合动力汽车和纯电动汽车全生命周期的加权总环境影响潜值分别为传统燃油汽车的56. 72%和34. 16%.混合动力汽车的环境影响负荷与传统燃油汽车的类似,主要来自于光化学烟雾,而纯电动汽车环境影响负荷则主要来自于粉尘、全球变暖和光化学烟雾三个方面.     

基于交通信号灯信息的混合动力汽车节能预测控制方法

针对传统混合动力汽车控制方法不考虑已知道路交通信号灯信息对车辆能量管理影响的问题,提出了基于交通信号灯信息的混合动力汽车节能预测控制智能优化策略。通过建立混合动力汽车系统的简化模型,并采用连续广义最小残量方法求解模型预测控制问题。运用MATLAB/Simulink进行仿真,仿真结果验证了交通信号灯信息模型的有效性,以及所设计的模型预测控制算法大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性的能力和实时控制性能。研究结果表明所提出的控制策略可以实现车辆行驶轨迹的优化控制,显著提高了车辆的燃油经济性,并满足系统的实时最优控制要求。     

混合动力汽车的发展现状与前景

混合动力汽车融合了燃油汽车和电动汽车的优点,是最具有市场价值的低排放和低油耗汽车.本文通过对混合动力汽车的特点、性能的描述分析了当前混合动力汽车主要生产国在这一方面的发展状况,通过对混合动力汽车生产、销售、研发、国家政策分析,展望了混合动力车的发展趋势.     

丰田普锐斯(混合动力汽车)发动机不能启动故障的检修

随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,目前最有实用性价值的,只有混合动力汽车。混合动力是指油电混合动力,即燃料(汽、柴油)和电能的混合。经过十多年的发展,混合动力系统总成已发展到发动机电机和变速箱一体化结构,即集成化混合动力总成系统。混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力来驱动汽车的。混合动力汽车为车主提供了良好的燃油经济性和舒适性,也为环保做出了极大贡献。混合动力汽车复杂的控制系统和高达500 V的工作电压使维修难度加大,给维修工带来了更高的要求。本文围绕一辆丰田普锐斯混合动力汽车发动机不能自行启动故障排除过程,为很少接触混合动力汽车的同行们提供一些借鉴。     

基于行为博弈进化算法的PHEV控制策略参数优化

控制策略是影响并联混合动力汽车(PHEV)性能的重要组成部分。针对混合动力汽车控制策略优化问题,设计了基于行为博弈进化算法的并联混合动力汽车控制策略参数优化方法(PGEA).该方法以行为博弈进化算法为优化工具,以混合动力汽车的加速性能、最大爬坡度、最高车速等动力性能指标为约束条件,采用ADVISOR仿真并联混合动力汽车,以最小化燃油消耗与污染物排放总量为优化目标。30组仿真实验结果表明：1)优化后的系统百公里燃油消耗与污染物排放之和最大降幅为23.68%,最小降幅为18.72%,平均下降22.13%;2)发动机效率、电动机效率和系统整体效率至少分别提高了16.67%、44.44%和18.39%;3) PGEA比基于Pareto最优原理的混合动力汽车多目标优化进化算法能够获得精度更高的解。     

基于行为博弈进化算法的并联混合动力汽车控制策略参数优化

控制策略是影响并联混合动力汽车(PHEV)性能的重要组成部分。针对混合动力汽车控制策略优化问题,设计了基于行为博弈进化算法的并联混合动力汽车控制策略参数优化方法(PGEA);该方法以行为博弈进化算法为优化工具,以混合动力汽车的加速性能、最大爬坡度、最高车速等动力性能指标为约束条件,采用ADVISOR仿真并联混合动力汽车;以最小化燃油消耗与污染物排放总量为优化目标。30组仿真实验结果表明:(1)优化后的系统百公里燃油消耗与污染物排放之和最大降幅为23.68%,最小降幅为18.72%,平均下降22.13%;(2)发动机效率、电动机效率和系统整体效率至少分别提高了16.67%、44.44%和18.39%;(3)PGEA比基于Pareto最优原理的混合动力汽车多目标优化进化算法能够获得精度更高的解。     

基于ADVISOR二次开发的复杂混合动力汽车仿真系统

基于ADVIOSR软件,对混合动力汽车仿真系统进行二次开发,建立某特定布置形式的复杂混合动力汽车整车仿真模型和相关控制策略模型,并通过循环工况仿真分析汽车的燃油经济性和动力性。     

混合动力公交车动力系统设计与仿真研究

传统汽车带来的能源危机和环境污染是全球普遍关注的问题,电动汽车是解决这两大问题的重要途径。但是,动力电池的续驶里程短和充电时间长制约着电动汽车的发展。串联混合动力公交车结合了传统汽车和电动汽车的优点,能有效节省燃油消耗和降低城市环境污染。本文主要针对动力总成部件选型、参数设计、建模仿真和控制策略进行研究。     

并联式混合动力汽车再生制动控制策略

针对混合动力汽车制动过程中机械制动力与电再生制动力的分配问题,在制动稳定区间内,以尽可能多地回收制动能量为目标,提出了一种最大化制动能量回收的并联式混合动力汽车再生制动控制策略。建立整车与制动控制器模型,仿真结果表明:与传统固定制动力分配比例的控制策略相比,本文所设计的并联式混合动力汽车的制动能量回收率提高了22.8%,燃油经济性提高了4.7%,CO排放量降低了4.4%。     

混合动力车技术不是我国的最佳产业机遇

一、混合动力车的基本概念和特点1.混合动力车的基本概念混合动力车(英文缩写为HEV)是指在同一辆汽车中同时采用了电动马达和燃料发动机的新型汽车。混合动力车以降低油耗和控制尾气排放为主要目标 ,燃油发动机或燃油发电机在最大效率区经济运行 ,输出功率相对稳定 ,燃油提供了车辆运行所需的大部分能量来源 ,而辅助动力单元即动力电池通过电机使车辆具有更好的动力性和经济性。混合动力车具有以下4种不同的混合方式。(1)串联HEV。其工作原理是 ,内燃机带动发电机 ,发电机向动力电池组充电 ,电池组由控制器驱动电机 ,电机输出的扭矩经过…     

基于系统效率的PHEV动力与控制参数优化

针对搭载无级变速器的单电机插电式混合动力汽车,提出了一种新的动力参数与控制参数设计方法.建立插电式混合动力汽车各工作模式的系统效率模型,得到基于系统效率的工作模式切换规律,并对模式切换曲线乘以控制参数以实现模式切换规律的调整.充分考虑燃油经济性的影响因素,以动力源功率、电池数目以及主减速器速比作为动力系统设计参数.利用Matlab/Simulink建立整车经济性仿真模型,构建"城市-城郊-高速-城郊-城市"综合行驶工况,以降低等效燃油消耗为目标,采用遗传算法对插电式混合动力汽车动力系统参数与模式切换规律控制参数进行综合优化.结果表明:采用本文所提出的方法能够优化出一组合理的动力与控制系统参数,使整车等效燃油消耗更低,比优化前的百公里等效油耗降低了7.2%.     

混合动力汽车多能源动力总成的智能体控制技术

为提高混合动力汽车的智能化控制水平,进一步改善整车燃油经济性和动力性,提出一种多能源动力总成的多智能体协调控制方法.以并联式混合动力汽车为原型,建立动力总成部件子系统智能体模型,构建多智能体系统协调控制框架,根据不同工况模式对总成动力进行预分配,利用单智能体的智能行为和多智能体的协作能力解决车辆对复杂路况的自适应问题.在Cruise软件环境下对智能体控制系统和协调控制策略进行了仿真验证,结果表明,动力总成的多智能体协调控制策略正确可行,使混合动力汽车能根据不同工况自适应控制模式,进而对动力进行自适应匹配,能够改善整车燃油经济性和动力性.