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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

上汽荣威550插电式混合动力系统的特点

 上汽捷能汽车技术有限公司承担了上汽荣威550插电式混合动力系统的研发工作。该车自2014年初上市以来,以良好的性能,可靠的质量得到市场的认可。本文以车辆性能为切入点,重点对比了荣威550插电式混合动力系统的核心部件-电驱变速箱(EDU)和丰田Prius三代的混合动力系统(toyota hybrid system,THS),从原理和仿真分析两方面分析了荣威550插电式混合动力系统的效率等性能。     

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。     

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.     

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能量管理策略研究现状和发展趋势

目前国内外学者对插电式混合动力汽车能量管理策略进行了较为广泛和深入的研究,取得了良好的节能减排效果,为进一步提升其性能,有必要对插电式混合动力汽车能量管理策略的研究现状进行总结并对其发展趋势进行分析。首先对插电式混合动力汽车动力源能量流分配方法进行了归纳和分析,指出了当前插电式混合动力汽车能量管理策略两个亟待解决的问题:未考虑发动机冷却液温度和三元催化器温度等温度因素对油耗和排放影响;当前插电式混合动力汽车能量管理策略是以行驶功率需求作为输入,忽略了驾驶室制冷/供暖功率需求。最后提出了计及发动机冷却液温度和三元催化器温度等温度因素的能量管理策略和计及驾驶室制冷/供暖功率需求的能量管理策略两个未来研究方向。     

轻轨锚固螺杆-螺母系统振动信号单模态分析

采用单点脉冲冲击法研究锚固螺杆-螺母系统在施加大小不同力矩(标准力矩为800 N.m)下振动特征的变化情况.通过获取螺杆-螺母系统在不同力矩下的振动信号,并运用单模态识别法提取各种力矩下振动信号的模态特征,发现各模态频率值与锚固螺杆-螺母系统的松动情况(力矩)在500~800 N.m的范围内存在着近似线性的递增关系,从而为检测螺杆-螺母是否松动提供了较好的理论和实验依据.     

基于CRUISE的PHEV控制策略参数仿真

并联式混合动力电动汽车（PHEC）通过恰当的控制策略使内燃机动力源和电力动力源协调配合,实现最佳能量分配,既能保持电动汽车超低排放的优点,又能发挥传统内燃机汽车高比能量的长处．运用CRUISE软件建立了仿真模型,设计了并联电助力式控制策略,利用建立的仿真软件进行了控制策略及控制参数的仿真研究．仿真结果表明,根据不同的控制要求,调整相应的控制参数,可以改善整车性能．     

The Research of Hybrid Energy Management System Based on Super Capacitor

This paper designs energy management system of the super capacitance in parallel hybrid electric vehicle,through dynamic instantaneous optimal control strategy,ameliorate the comprehensive efficiency of hybrid system,improve the vehicle fuel economy.Simulated using software matlab6.5 / advisor2002 modeling simulation and verify,which indicates that the super capacitor hybrid huge market prospects and practical significance.     

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.     

并联混合动力汽车动力分配装置的建模与仿真

建立了并联式混合动力电动汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicles,PHEV)在混合驱动工作模式下动力分配装置的数学模型,并在Matlab/Simulink仿真平台上对此模型进行了仿真,得出了其转速特性、功率分配特性和扭矩输出特性曲线。仿真结果表明,该装置达到了低油耗、低排放和节能的目标,可为进一步研究PHEV动力匹配的优化及其整车控制提供参考。     

插电式混动用新型变速器动力匹配及试验验证

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.     

BOOST发动机建模及其在混合动力仿真中的应用

基于发动机仿真软件BOOST开发了发动机模型,通过调整节气门流量系数和燃烧模型参数,标定了发动机万有特性.分析了BOOST发动机相对于简单发动机模型的优势,并基于国IV(I)型循环工况,将BOOST发动机在CRUISE环境中进行了应用,给出了发动机和集成式起动机-发电机（ISG）在城区和城郊路况下的动力性参数及油耗.结果表明,相对于简单发动机模型,BOOST发动机较好地仿真了发动机瞬态过程,可以有效地指导控制策略优化.     

燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统仿真

采用燃料电池/蓄电池作为电动汽车动力系统的开发与研究是国外电动汽车动力系统研究的新方向.结合对电动汽车动力系统研究进行的一些探讨,对燃料电池/蓄电池双能源电动汽车动力系统进行了建模.并采用与focus汽车同样的底盘和车身,用30 kW质子交换膜燃料电池为主动力源,以铅酸蓄电池为辅助动力源.在Advisor平台上实现了对该虚拟样车的仿真,而且以欧洲NEDC循环工况进行了仿真实验,结果表明该虚拟样车完全满足设计和性能要求.     

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．