某款后驱HEV混动车的动力和油耗经济性能研究

现阶段节能型汽车串联混动HEV(Hybrid Electric Vehicle)具有油耗低、结构及控制逻辑简单等优点。该文以某款搭载1.5L自然吸气发动机及手动变速器的后驱燃油整车为基础,结合公司最新开发的高效环保阿特金森发动机、车用高效永磁同步电机及电机控制器,根据整车性能目标进行动力系统的仿真计算和建模,并仿真结果制造样车,在样车上通过HCU整车标定,制定相应策略对其进行控制,实现整车串联混合动力的功能,研究其动力性能及燃油经济性能。结果表明,通过搭载串联混动HEV动力系统,满足设定的整车性能目标,而且动力性能及燃油经济性能比燃油车有明显的优势。     

HEV6700混联式混合动力电动汽车的仿真研究

建立了混联式混合动力电动汽车整车性能仿真模型。在Matlab6.1下，按照10-15工况法对HEV6700电动客车进行了仿真，分析了电动机出现短时超负载运行的原因，并提出了解决办法。仿真结果表明：与同等整车参数的燃油汽车相比，其最高车速提高了66.7%，每百公里油耗降低了23%。     

混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势

对混合动力汽车的结构型式进行分类,HEV的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种,对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点,使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性,并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善,需要进一步优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。     

基于燃油经济性评价标准的混动汽车电气零部件检测方法研究

针对混合动力汽车燃油经济性的问题,对电气零部件的节能指标检测方法进行研究,分别提出了针对驱动电机、控制器和动力电池检测台架的设计方案。对国内外相关检测标准进行了总结,简述了适用于各零部件节能指标的检测方法。对混动汽车整车节能技术进行了分析,指出了零部件检测试验中存在一些项目与整车燃油经济性密切相关,同时对驱动电机和动力电池在不同工况中的节能指标进行了探讨。利用零部件检测台架分别对电机和电池进行了相关试验,分析了试验结果对整车燃油经济性方面的影响。研究结果表明,混动汽车电气零部件检测对提高整车燃油经济性具有促进作用。     

混合动力汽车（HEV）驱动系统匹配研究

混合动力电动汽车（HEV）作为一种最有可能代替传统汽车的新型汽车,能提高燃油经济性并降低污染排放。然而,HEV的驱动系统设计及控制比起传统汽车要复杂得多。为达到节油减排的目的,提出了一种关于HEV驱动系统的系统设计理论并且探究其动力系统控制策略。然后,介绍了某公司生产的混联式混合动力城市客车的动力系统参数。最后,以该混合动力客车验证了该设计模式下的驾驶性能。     

基于企业平均油耗的PHEV动力系统参数设计

本文的研究主要基于考虑满足企业平均油耗要求的插电式混合动力汽车动力系统的参数匹配设计。根据所提出设计的插电式混合动力车的性能要求,基于对发动机、驱动电机和动力电池的研究和汽车动力性能分析,计算各部件所需的设计参数,并通过ADVISOR进行仿真,来验证所设计的系统部件是否满足整车动力性需求,以及整车油耗对于企业平均油耗要求的影响。结果表明:设计方案能够满足车辆动力性能要求,同时获得较低的燃油消耗,对满足未来各年的企业平均油耗要求具有可行性。     

日产楼兰(混动版)混合动力系统解析

日产楼兰混动版汽车搭载由2.5 L机械增压发动机及单电动机组成的混合动力系统。该系统采用当时市场少有的机械增压发动机的混合动力系统。主要对日产楼兰混合动力汽车整车性能参数、混合动力系统组成与工作原理,以及混合动力系统特点进行较为全面的解析。     

基于遗传算法的插电式串联混合动力汽车动力参数优化

针对插电式串联混合动力汽车(PSHEV)动力参数优化问题的多目标、有约束和高度非线性的特点,应用遗传算法工具箱和ADVISOR的非GUI函数,以整车设计要求的动力性能指标为约束条件,以整车百公里燃油消耗量和排放性能为目标函数,建立了PSHEV动力参数优化的仿真模型,实现了对PSHEV动力系统部件参数和控制策略参数的同时优化。最后应用该优化模型对某PSHEV进行仿真分析,结果表明该优化仿真模型能够显著降低PSHEV的百公里燃油消耗量,在保证动力性能的前提下,整车的燃油经济性和排放性能也得到了提高。     

混合动力汽车动力总成多智能体集成控制策略

为提高混合动力电动汽车(Hybrid electric vehicle, HEV)整车性能,结合等效燃油消耗最小模型,提出一种多智能体(Agent)控制的动力总成集成控制策略。系统Agent实时分解整车动力总成任务并将其分配给发动机Agent、电机Agent和蓄电池Agent,各部件Agent计算完成任务所需付出的油耗(或等效油耗)、排放与蓄电池能量损耗成本,采用多目标拟合优化算法求取综合成本最小的动力分配关系,得到初步请求响应转矩指令。各部件Agent以自身工作效率优化为目标对请求响应转矩进行限制,并与其他Agent交互补偿转矩信息,协调协作完成HEV动力总成的集成控制。在Simulink中建立各Agent模型和集成控制策略模型,嵌入到ADVISOR整车模型中进行不同仿真循环工况下的联合仿真。研究结果表明,集成控制策略能够能实时合理权衡动力性、排放性和燃油经济性,在未损失较多动力性的前提下能够提高HEV节能减排能力。     

基于遗传算法的商用车传动系的参数优化

研究了综合考虑动力性和燃油经济性指标的汽车动力传动系数学模型。以燃油经济性最佳为优化目标以及整车动力性作为约束条件,根据指定柴油机和整车参数,运用遗传算法对某商用货车的传动系参数进行优化计算。结果显示,优化后的传动系参数,使得整车在原地起步加速时间基本不变的情况下最高车速提高了2.98%,使得整车混合百公里油耗降低了0.67%。表明优化参数使整车的动力性和燃油经济性得到了不同程度的改善。     

轻度混合动力电动汽车多能源动力总成控制器的开发

以某轻度混合动力电动汽车为对象研究整车功率分配策略,详细分析驾驶员功率需求确定、发动机工作区域优化和制动能量回收控制策略,并在此基础上开发了多能源动力总成控制器的硬软件系统。通过对多能源动力总成控制器的硬件在环仿真试验和实车匹配测试,不仅证明该控制器能高效、可靠地运行,而且取得了降低整车油耗16．9％,排放指标远低于欧III标准的控制效果。     

四轮驱动混合动力轿车经济性换挡规律研究

考虑电机和电池系统的影响,对四轮驱动混合动力汽车进行了经济性换挡规律的研究。通过计算瞬时输出功率下各动力源的等效燃油消耗,让车辆行驶在综合等效油耗率最低的挡位,从而实现了整车燃油经济性最优的目标。运用MATLAB建立整车模型,仿真分析了整车各种驱动模式下的经济性换挡规律,并通过实车试验验证了所提出的经济性换挡规律的有效性。     

Evaluation of fuel economy for a parallel hybrid electric vehicle

In this work, the fuel economy of a parallel hybrid electric vehicle is investigated. A vehicle control algorithm which yields operating points where operational cost of HEV is minimal is suggested. The operational cost of HEV is decided considering both the cost of fossil fuel consumed by an engine and the cost of electricity consumed by an electric motor. A procedure for obtaining the operating points of minimal fuel consumption is introduced. Simulations are carried out for 3 variations of HEV and the results are compared to the fuel economy of a conventional vehicle in order to investigate the effect of hybridization. Simulation results show that HEV with the vehicle control algorithm suggested in this work has a fuel economy 45% better than the conventional vehicle if braking energy is recuperated fully by regeneration and idling of the engine is eliminated. The vehicle modification is also investigated to obtain the target fuel economy set in PNGV program.     

ENERGY MANAGEMENT STRATEGY FOR PARALLEL HYBRID ELECTRIC VEHICLES

Energy management strategy (EMS) is the core of the real-time control algorithm of the hybrid electric vehicle (HEV). A novel EMS using the logic threshold approach with incorporation of a stand-by optimization algorithm is proposed. The aim of it is to minimize the engine fuel consumption and maintain the battery state of charge (SOC) in its operation range, while satisfying the vehicle performance and drivability requirements. The hybrid powertrain bench test is carried out to collect data of the engine, motor and battery pack, which are used in the EMS to control the powertrain. Computer simulation model of the HEV is established in the MATLAB/Simulink environment according to the bench test results. Simulation results are presented for behaviors of the engine, motor and battery. The proposed EMS is implemented for a real parallel hybrid car control system and validated by vehicle field tests.     

模块化混合动力分时驱动战术车辆参数匹配与仿真

针对军用战术车辆后备功率较大,动力盈余的问题,提出模块化混合动力分时驱动系统。对混合动力主要总成部件发动机、电机和蓄电池参数进行了匹配分析,并通过算例进行了匹配计算。以ADVI-SOR2002为基础通过二次开发建立了模块化混合动力分时驱动战术车辆模型,对不同驱动系统进行了仿真研究。仿真结果表明模块化混合动力分时驱动战术车辆的整车性能优于原型车。     

混合动力电动汽车的建模与仿真研究

按照设计要求,以TJ7100轿车为设计原型,针对ISG型混合动力电动汽车(HEV),使用Simulink建立了其动力系统的动态仿真模型,重点研究并制定了相应的电力助动控制策略.在ECE循环工况下对仿真模型进行了动力性和燃油经济性分析,为搭建动力总成试验平台提供了参考依据.结果表明,所制定的控制策略能有效地较低燃油消耗,使电池SOC值维持在一定的范围内.同时,仿真结果与实际情况基本相符,从而验证了所建仿真模型的正确性和合理性.     

并联混合动力轿车多能源管理系统标定试验

介绍基于超级电容的单轴并联混合动力轿车结构,开发出混合动力多能源管理系统,实现了发动机管理系统与整车管理系统的软件和硬件集成化.在测功机上对发动机进行了稳态标定,得到发动机的万有特性、基本点火提前角、充气效率和比油耗等数据.整车转鼓试验表明,采用电子节气门和燃油瞬态补偿策略的混合动力汽车排放较低,能够达到国Ⅲ和国Ⅳ的排放标准.将发动机的喷油转速提高到1.2 kr/min, 避免了传统发动机在低转速下的过浓喷油,并且取消了发动机的怠速工况,将混合动力汽车的油耗降低8%～10%.通过对起动过程空燃比和点火提前角的优化,缩短了三效催化转化器的起燃时间,降低了发动机的冷起动排放.这种硬件和软件集成的设计结构,降低了研发成本,推进了混合动力产业化进程.     

基于Isight对复合储能式混合动力系统的稳健设计

由于装载机复合储能式混合动力系统的结构较为复杂,工作性能容易受到其自身多种不稳定系统参数的影响,进而影响到装载机的燃油经济性能。采用田口法并通过Isight软件对复合储能式混合动力系统进行稳健设计,设计出使混合动力系统的工作性能对不稳定系统参数波动最不敏感的稳健设计方案;然后通过整车后向仿真模型来验证稳健设计结果,仿真结果表明整车燃油消耗量得到明显下降;最后通过dSPACE进行硬件在环试验,试验与仿真结果基本一致,验证了优化切实有效。     

并联混合电动车辆采用无级变速器速比控制对燃油经济性的改进

考虑到并联混合电动车辆(HEV)动力系响应滞后,建议采用无级变速器(CVT)速比控制方法来实现HEV的燃油经济性的改进.在该方法内,由估算于动力系响应滞后之后根据车辆速度来修正目标CVT速比,并推荐一个加速图谱来估算响应滞后的车辆速度.该CVT速比控制方法采用HEV台架试验机试验证实.根据试验结果,可以看到用修正速比控制方法发动机工作迹线比用常规CVT速比控制对于适度加速模式可以有更有效换档范围,故能给出最佳的燃油经济性.此外,还采用HEV动力系模型对联邦城市驱动计划性能仿真进行估算响应滞后对燃油经济性的影响.仿真结果表明作为响应滞后采用修正CVT速比增大可以实现最佳的燃油经济性.但在实际应用中,要求最佳燃油经济性和加速性能之间进行折衷.