功率分流式混合动力系统结构优化与性能验证

对某具有双行星排的功率分流式混合动力系统进行了结构优化,并对优化后的系统进行运动学、动力学和效率分析,随后介绍了系统的工作模式及特点.基于Matlab/Simulink与LMS AMESim软件建立联合仿真平台,进行整车性能仿真.结果表明,整车能量消耗和动力性能均得到改善.纯电动模式下,城市工况(UDC)整车电能消耗降低8%;混动模式下,新欧洲行驶工况(NEDC)整车油耗降低6%.纯电动模式最高车速从110 km·h~(-1)增加到160 km·h~(-1).混动模式0～100 km·h~(-1)加速时间从14.5 s减少到10.0 s.     

搭载回流式动力传动系统的PHEV参数优化

针对搭载回流式动力耦合传动系统的插电式混合动力汽车(PHEV,plug-in hybrid electric vehicle),提出了一种参数匹配优化设计方法。建立了整车各个模式下的等效输入功率模型,根据最小等效输入功率原则制定了各驱动模式间的切换规律,并设置控制参数系数对模式切换曲线进行调整。通过MATLAB/SIMULINK构建了整车经济性仿真模型,利用遗传算法对匹配的动力参数和控制参数系数进行了综合优化。仿真结果比较表明:此方法得到的一组参数能有效提升燃油经济性,百公里等效燃油消耗比优化前降低了4.8%。     

基于MOEA的PHEV控制策略与参数优化

针对并联混合动力汽车（PHEV）控制策略与传动系统参数优化问题,建立了以最小化燃油消耗与污染物排放量的多目标优化模型,研究基于多目标进化算法的PHEV控制策略与传动系统参数优化方法.采用ADVISOR仿真并将仿真所得的燃油消耗与污染物排放量作为候选方案的目标值,基于帕累托支配性原理判定候选方案的优劣,限定待优化变量的取值在PHEV生产精度要求范围内.实验结果显示：优化后的系统1×105m燃油消耗平均降低了22.32%,污染物CO,HC与NOx排放量平均降低了22.06%,7.98%和7%;电动机工作效率由0.18提高到0.52以上;系统总效率平均提升了22.99%.     

混合动力系统参数优化匹配研究

以XMQ6103GF2城市公交客车为改造对象,为提高并联混合动力车辆(PHEV)动力系统的内燃机、电池、电机之间工作的协调性,解决整车的动力性、经济性、排放性及车辆成本问题,提出一种以动力系统功率最小化为目标,动力性能指标为约束条件的参数优化匹配方法.该参数匹配方法包括初步设计、参数优化和性能校核三个部分.在MATLAB平台下,采用 ADVISOR的电辅助控制策略进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

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。     

混合动力系统参数优化匹配研究

以XMQ6103GF2城市公交客车为改造对象,为提高并联混合动力车辆（PHEV）动力系统的内燃机、电池、电机之间工作的协调性,解决整车的动力性、经济性、排放性及车辆成本问题,提出一种以动力系统功率最小化为目标,动力性能指标为约束条件的参数优化匹配方法。该参数匹配方法包括初步设计、参数优化和性能校核三个部分。在MATLAB平台下,采用 ADVISOR的电辅助控制策略进行仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

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。     

燃料电池混合动力轿车控制策略与参数优化

以某国产经济型轿车为平台,对其动力总成进行了燃料电池混合动力驱动系统的虚拟改装．为提高其整车的经济性和动力性,使用ADVISOR软件对整车性能进行仿真分析,研究了燃料电池混合动力驱动系统开关控制模式和功率跟随控制模式的特性,确定功率跟随控制模式为适合该车型的控制策略．分析了4种典型驱动工况下不同混合动力度的整车经济性及动力性,其中50％的混合动力度是适用于该车型燃料电池混合动力驱动系统最优配置．在此最优配置下,以最小氢气燃料消耗为目标,优化主减速比、燃料电池的最大和最小工作功率以及蓄电池的充电功率,得到了燃料电池混合动力系统的最佳工作点．     

ISG型混合动力汽车模糊控制策略及仿真

针对配备CVT的ISG型混合动力汽车,采用模糊控制策略对整车燃油经济性进行了研究．以整车瞬时状态为基础,燃油消耗最小为目标,建立了模糊控制器。为了消除模糊控制规则获取过程中的不确定性因素,以序列二次规划法的优化计算结果作为制定模糊控制规则的基础,制定了模糊控制规则．结合本文研究车型,对ADVISOR仿真软件进行二次开发,并对整车燃油经济性进行了仿真计算．仿真结果表明,模糊控制策略能够有效提高ISG型混合动力汽车的燃油经济性．     

基于显式随机模型预测控制的功率分流式混合动力 车辆能量管理策略

混合动力车辆的能量管理策略对提高燃油经济性十分重要.为了提高功率分流式混合动力车辆的燃油经济性以及能量管理策略的实时性,设计了基于显式随机模型预测控制的能量管理策略.首先利用马尔科夫链预测车速,通过简化控制模型,把非线性的能量管理问题转化为线性二次优化问题,建立了以预测域内能量消耗最小为目标的随机模型预测策略(SMPC);然后通过参数化求解得到显式随机模型预测控制策略,该策略既保持了随机模型预测控制方法的优势,又提高了计算速度;最后在多个工况下进行仿真,对提出的能量管理策略的有效性进行验证.仿真结果表明:与基于规则的控制策略相比燃油经济性最高可提高28.64%,同时该策略在仿真中的平均计算时间为3.1 ms,具有实时运算潜力.     

某型纯电动汽车动力系统参数匹配研究

建立了某型纯电动汽车的动力系统结构和控制策略,提出了其动力系统的匹配设计方法.在理论计算和工程分析的基础上,对其电机、电池以及传动系传动比进行了参数匹配,并用计算机对实例进行了仿真研究,结果表明这种方法可行有效.     

Parameters matching and optimization of parallel hybrid electric vehicle powertrain

Aiming at the development of parallel hybrid electric vehicle (PHEV) powertrain, parameter matching and optimization are presented. According to the performance of PHEV, the optimization range of engine, motor, driveline gear ratio and battery parameters are determined. And then a two-level optimization problem is formulated based on analytical target cascading (ATC). At the system level, the optimization of the whole vehicle fuel economy is carried out, while the tractive performance is defined as the constraints. The optimized parameters are cascaded to the subsystem as the optimization targets. At the subsystem level, the final drive and transmission design are optimized to make the ratios as close to the targets as possible. The optimization result shows that the fuel economy had improved significantly, while the tractive performance maintains the former level.     

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.     

燃料电池混合动力系统优化控制策略

针对车用燃料电池蓄电池混合动力系统的特点设计了优化的能量管理策略。采用动态规划算法对目标驾驶循环进行全局优化,对最优能量分配策略进行分析,提取相应的控制规则,并设计了基于模糊控制的燃料电池混合动力系统实时控制策略。仿真及台架试验结果表明该控制策略能够控制燃料电池工作在高效区,提高整车的燃料经济性。     

燃料电池观光汽车动力系统参数的匹配与优化

为改善燃料电池观光车整车动力性与经济性的问题,首先对整车动力系统的主要部件进行选型;然后在满足动力性设计要求的条件下,以经济性最低为目标,利用遗传算法与ADVISOR联合仿真选择最佳的动力源功率匹配方案,最后基于模糊控制的功率跟随式控制策略,在ADVISOR平台下进行仿真测试。经验证,整车设计方案及改进的控制策略可有效提高燃料电池的效率,降低氢耗8.6%。     

BFC6100-EV电动大客车动力传动系统参数设计

为提高纯电动大客车的加速性能和续驶里程,采取电池和超级电容混合驱动.根据动力传动系统参数设计原则,对电池和超级电容选型提出了一种新的设计方法,得出了电池组容量与整车加速性能和续驶里程的关系,以及根据超级电容放电时间进行特征参数设计的步骤.通过对BFC6100-EV纯电动大客车匹配计算及实验结果表明,整车0～60 km/h加速时间缩短了9 s,续驶里程达到306 km,验证了设计方法的正确性和可行性.     

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%。     

轿车动力总成悬置系统的优化设计

以国产某型轿车为研究对象 ,建立了其动力总成悬置系统的三维动力学模型。采用模型参数化分析方法 ,讨论了悬置的性能参数对系统隔振性能的影响。以悬置的性能参数为设计变量 ,以固有频率的合理配置和振动传递率最小为目标函数 ,对动力总成悬置系统进行了优化设计 ,从而有效地降低了轿车怠速工况下的振动 ,并通过实车进行了实验验证