基于前置并联式结构的液压混合动力节能特性研究

传统后置式并联液压混合动力车辆中二次元件在运行时会出现长时间超速或低速工况。为尽可能提高车辆燃油经济性,同时使二次元件尽可能工作在高效区间,提出将转矩耦合器置于发动机与变速器之间,并称此种结构为前置并联结构。其特点是液压混合动力系统通过变速器调速增扭后,再将动力传递至驱动桥。通过建立液压混合动力汽车的仿真模型,对车辆发动机做功、油耗、起步加速性能等进行对比分析,并进行了实验车验证。结果表明:前置并联混合动力结构能量回收再利用率高,节能效果明显;该结构可以有效提升车辆的动力性能和爬坡性能。     

基于对置活塞发动机的液压混合动力系统仿真研究

基于对置活塞二冲程(OP2S)发动机独特的结构特点,新型液压混合动力系统将OP2S发动机与液压泵集成在一起,取消了传统液压混合动力车辆的动力分流机构,驱动过程中根据不同的行驶工况同时或分时输出机械能或液压能来驱动车辆,在液压混合动力车辆上具有独特的应用优势。运用AMESim仿真软件搭建系统仿真模型进行了能量管理策略的仿真分析。研究结果表明:在一个NEDC循环工况内,新型混合动力车辆可以实现驾驶员对车速的控制要求,并在车辆减速制动时回收制动能用于车辆的再次启动加速,为同时兼顾车辆制动能回收与燃油经济性的优化目标,最优切换车速点为25 km/h。     

车辆液压混合动力传动技术发展及应用前景

能源危机的加剧,车辆亟待提高燃油经济性水平.采用混合动力传动,显著提高了车辆的燃油经济性.与电混合动力相比,液压混合动力传动具有更高的功率密度,在能量交换频繁的场合其优势尤为突出.作者对液压混合动力传动的工作原理和不同传动形式的工作性能进行分析;研究了其适用场合;对国外不同形式的液压混合动力传动发展和技术现状进行论述,对发展前景进行了展望.     

基于控制导向模型的液压混合动力车辆能量管理控制研究

为了提高轻型卡车串联型液压混合动力车辆的燃油经济性,提出一种液压混合动力车辆系统控制导向非线性数学模型。该系统数学模型将串联型液压混合动力车辆视为多端输入和多端输出系统:输入由发动机节气门开度、液压泵排量和最大排量以及机械制动转矩组成;输出由发动机速度、发动机转矩、蓄电池压力、车辆速度和燃油流量组成。设计线性二次型积分控制器并且应用于提出的串联型液压混合动力车辆模型上,能够实现低液面控制器输出随动控制。仿真结果表明所设计的数学模型和控制策略能有效节约发动机燃油消耗,操纵性能良好。     

液压混合动力车辆传动方案与关键元件匹配

为了进一步提高液压混合动力车辆的性能,以功率分流式液压混合动力车辆为研究对象,针对某车型,对比了分速汇矩、分矩汇速液压混合动力系统传动方案的速比特性、功率特性,提出了一种适合于混合动力车辆的分速汇矩液压混合动力传动方案。对传动系统的液压泵/马达、蓄能器等关键元件进行了参数匹配;建立了车辆动力学模型,分析了再生制动、蓄能器单独驱动等工况下液压泵/马达排量、蓄能器压力、容积等参数对车辆性能的影响,确定了液压泵/马达和蓄能器的主要参数,为液压混合动力汽车系统方案设计以及合理参数匹配提供了理论依据。     

并联式液压混合动力车辆制动能量回收与再利用研究

以并联式液压混合动力节能车辆为研究对象,针对其制动能量回收与再利用,分析液压再生系统工作原理以及二次元件、蓄能器和转矩耦合器的参数,并制定动态分配转矩的能量管理策略。基于AMESim仿真软件,搭建液压再生系统模型并进行仿真分析。结果表明:利用能量管理策略的再生制动与驱动过程,在不损失制动效果前提下,能有效改善车辆动力性,加大制动能量回收与再利用程度,提高燃油经济性。     

液压技术在混合动力汽车节能方面的应用

介绍了一种采用液压混合动力的新型环保节能车辆,它利用液压元件功率密度大的优点,构造了以液压蓄能器和双向可逆液压泵为核心的刹车能量再生系统,这种系统与发动机动力源一起可以组合成3种不同的驱动形式,从而实现具有两个动力能源的混合动力车辆.这种车辆在降低油耗、减少排放污染、提高刹车装置使用寿命等方面具有较大的优势,特别适合于行驶在有频繁起停的城市交通或山地城市交通路况.     

前置式并联液压混合动力车辆控制系统研究

并联式液压混合动力车辆因涉及内燃机、液压混合动力2种动力源协同工作,所以车辆的控制系统更加复杂。针对此问题,在车辆结构上引入前置式并联结构,通过对液压混合动力车辆的功能和目标进行分析,确定了液压混合动力车辆的工作模式,在此基础上采用MATLAB/Simulink和dSPACE控制器,建立车辆控制系统,进行仿真分析,并在实验车上采用该控制系统进行相应测试实验。结果表明：在重型车辆上应用前置式并联液压混合动力系统,节油效果明显;通过引入缓冲系数的控制策略,可有效减少混合动力系统介入或分离车辆运行所带来的冲击;在制动性能方面采用恒转矩控制策略,可以在更短的时间内减速至目标车速。     

串联式液压混合动力车辆能量管理策略的设计与分析

以重型串联式液压混合动力汽车为研究对象,提出了基于规则的能量管理策略,并对整车设计了4种工作模式。搭建了其Matlab／Simulink整车仿真模型,对液压混合动力车辆总需求功率、发动机功率、液压系统回收功率、蓄能器流量、 SOC （ State of Charge）等参数进行了仿真,分析对比了传统汽车和液压混合动力汽车发动机扭矩工作点。仿真结果表明：液压混合动力汽车发动机和液压系统提供的功率可以满足总需求功率要求,其燃油经济性显著提高, SOC保持在合理范围内,发动机工作平稳,所设计的能量管理策略可靠有效。     

一种并联液压混合动力系统半实物仿真方法

为缩短产品开发周期,提出一种并联液压混合动力系统半实物仿真方法。通过转矩转速传感器实时采集液压混合动力实物系统的输入/输出扭矩、转速,利用压力传感器实时采集蓄能器压力,根据上位机中实时运行的后向仿真整车及控制策略模型,计算发动机扭矩和转速,实时获得整车循环工况油耗。该方法用到的实物部件少,控制系统简单。对比该方法与计算机仿真方法,结果表明：该方法电力测功机转速跟随误差较小,泵马达转矩、发动机转矩、蓄能器压力和整车油耗变化趋势一致,蓄能器压力和整车油耗误差在10%以内,快速验证了液压混合动力系统模型的准确性和整车控制策略的有效性。     

基于AMESim的串联型液压混合动力传动系统建模与仿真

针对频繁启停运行汽车设计了一种串联型液压混合动力传动系统,以此为基础设计了该混合动力系统能量管理策略,该控制策略通过设定发动机介入压力以保证储能器能量耗尽时发动机及时介入供能。运用AMESim系统仿真软件建立了系统仿真模型进行仿真分析,并对储能器充气压力、发动机介入压力等设计参数对节能效果的影响进行研究,仿真结果表明:所设计的混合动力系统能够有效回收与再利用车辆制动能,保证储能器能量消尽时发动机及时供能,降低汽车行驶过程中的能源消耗。     

采用电液盘式制动器的电动汽车制动模型预测控制研究

为了提高电动汽车电液盘式制动器扭矩跟踪精度，降低车辆行驶中能量消耗，采用模型预测控制方法，并对控制输出结果进行仿真验证。创建电动汽车电液盘式制动器模型，根据离散一阶模型推导出电机转矩方程式，利用积分离散化对车轮打滑动力学方程进行离散化，从而推导出车辆滑移率空间表达式。设计模型预测控制系统，利用积分作用增强控制系统的抗干扰能力，通过李雅普诺夫函数对控制系统的稳定性进行证明。采用MATLAB软件对电动汽车电液盘式制动器控制效果进行仿真，与级联PI控制效果进行对比。结果显示：采用级联PI控制，电液盘式制动器控制系统反应速度较慢，车轮转矩和滑移率跟踪误差较大，电量消耗较多；采用模型预测控制，电液盘式制动器控制系统反应速度较快，车轮转矩和滑移率跟踪误差较小，电量消耗较少。电动汽车电液盘式制动器采用模型预测控制系统，可以提高控制系统的输出精度，回收能量较多。     

纯电驱液压挖掘机动力源特性试验研究

现有工程机械主要以柴油发动机为原动机,存在燃油效率低,排放严重等问题,新的趋势是采用电动方式代替内燃方式.采用变速异步电动机驱动定量泵作为动力源,针对变频异步电动机动态响应较慢的问题,提出在定量泵出口增设液压蓄能器并将其油液引入液压泵入口的方法,提高电动机动态响应.建立采用蓄能器辅助起制动后电驱动力源的试验系统,对比分析了有无蓄能器辅助时液压泵的起制动特性.在此基础上,将这一动力源用于驱动进出口独立控制的液压挖掘机,对动臂运行特性和能耗特性进行试验研究.与发动机驱动系统相比,采用新型电驱动方式,实现同样的操纵性能,可降低动臂运行成本50%,并显著降低供电电源峰值电流.     

混凝土搅拌运输车液压系统节能技术与应用研究

基于混凝土搅拌车发动机怠速工况时存在的负载与发动机功率不匹配的问题,研制一种开式系统与闭式系统相结合的节能驱动装置,实现系统功率与负载功率相匹配。经过实际测试,可降低混凝土搅拌车油耗30%,节能效果明显。闭式与开式两套液压驱动装置结合使用也确保了混凝土搅拌车不发生"铸罐"的难题。