静液传动混合动力汽车的研究与进展

在对静液传动混合动力汽车和混合动力电动汽车进行充分分析比较的基础上,介绍了静液传动混合动力汽车的工作原理、结构特点及其应用,论述了其关键部件的选用对汽车的燃油经济性和整体性能的影响.分析了静液传动混合动力汽车效率的影响因素,并对控制策略的研究现状进行了综述.最后指出了静液传动混合动力汽车目前需要进行的主要研究工作.     

基于最小瞬时等效燃油消耗的液压混合动力车辆能量管理策略

为提高混合动力车辆的燃油经济性和降低尾气排放,根据混合动力车辆2个或2个以上能量流之间的功率分流分配和能量利用情况,提出了最小瞬时等效燃油消耗量策略.通过分析串联式液压混合动力传动能量流关系,以储能元件蓄能器的虚拟等效燃油消耗为准则,建立了液压混合动力车辆最小瞬时等效燃油消耗模型.对液压混合动力车辆能量管理进行了研究,并以某型公共汽车参数为例,运用计算机软件通过城市循环工况第1部分和公路循环工况对使用该策略的液压混合动力车辆燃油经济性进行了仿真计算.仿真结果表明:采用最小瞬时等效燃油消耗策略的液压混合动力车辆的燃油经济性改善率接近30％;采用最小瞬时等效燃油消耗策略在提高车辆节能效果上具有较明显的优势.     

柴油机电子油门控制系统在串联式混合动力公交车上的应用

1引言 串联式混合动力公交车与传统车辆有所不同,车辆的动力是由电池组为电动机提供动力源,由加速踏板调节电动机的转速和功率以适应车辆行驶工况的需求,而传统车辆中为车辆提供动力的发动机在这里只是用于带动发电机发电为电池组充电.实际中,根据串联型驱动模式特点,发动机-发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格,发动机-发电机组应能自动启动和关闭,以避免动力电池组过放电.     

混合动力客车排放测试及分析

为了验证混合动力车辆在节能和环保方面相对于传统车辆是否有明显的优势,文章采用车载排放设备对混合动力客车和传统客车进行了排放对比测试试验,结果表明,混合动力车辆的电量储能装置优化了发动机的工作范围,使发动机始终工作在最优状态,从而减少了车辆污染物的排放.指出混合动力车辆可以减少污染物的排放,具有很好的环保效应,能够明显改善城市的环境状况.     

串联式混合动力汽车发电机与电动机功率匹配的研究

本文通过对串联式混合动力汽车中发动机与电动机功率匹配关系的研究，确定了两者功率最优匹配的实现条件，建立了功率匹配系数的计算方法，并通过混合动力系统试验进行了验证。     

串联式混合动力汽车APU优化控制方法

对于串联式混合动力汽车,功率跟随控制策略虽然可以显著提高燃油经济性,但也因此加剧了APU动态变化,这样,在整车控制策略中必须对APU的动态行为进行优化。本文以APU的动态响应为目标,基于J1939协议,对发动机采用CAN总线直接控制,提高了发动机的动态响应速度。     

二次调节静液传动技术在城市公交车辆中的应用

本文概述了二次调节静液传动技术的特点，给出了以二次调节静液传动系统为驱动动力的城市公交车辆的工作原理和系统组成，建立了采用这种传动方式的汽车系统数学模型，并对其节能效果进行了理论分析和计算机仿真，得出了二次调节静液传动技术应用于汽车驱动时具有参考意义的结论。     

串联式混合电动公交车动力系统仿真研究

针对串联式混合电动公交车BJD6100HEV的工作特性,确定了发动机发电机辅助动力系统的"恒温器"控制策略,并对整车动力系统主要部件牵引电机、电池组、发动机与发电机组进行了选型。利用ADVISOR软件构建了车辆仿真模型,在一定驱动循环下的仿真计算结果表明,所选元件性能参数匹配合理,控制策略可行,能够计算得到辅助动力单元最佳工作点,实现优化控制,为下一步实验研究奠定了基础。     

汽车发动机和传动系的匹配分析和设计

随着我国经济的发展,能源矛盾问题日益突出,要保证汽车动力性提高燃料利用率。车辆动力性能是汽车的根本性能,车辆发动机参数确定下合理匹配动力传动系可提高燃油经济性。发动机与传动系匹配计算是车辆开发设计的前提,汽车传动系优化匹配目的使发动机运行在理想工作区,提高发动机使用寿命,对缓解汽车保有量增长带来燃油供应量不足矛盾具有重要意义。分析汽车发动机传动系优化模型,进行汽车发动机传动系模拟计算,提出发动机与传动系匹配设计。     

凯美瑞双擎THS系统技术解析

正(接上期)混合动力车辆控制ECU使用来自加速踏板位置传感器的信号检测踩下加速踏板的量。混合动力车辆控制ECU接收来自MG2解析器的车速信号,并检测来自换挡杆位置传感器的换挡杆位置信号。混合动力车辆控制ECU根据该信息判断车辆的工作情况,并对MG1、MG2和发动机的原动力进行优化控制。此外,混合动力车辆控制ECU对     

系统综合效率优化的插电式混合动力车辆的能量管理策略

为了提升插电式混合动力汽车(PHEV)的动力系统的真实能效,从综合能效最优的角度,研究了插电式混合动力系统能量管理策略。针对系统综合效率的时变性和耦合性,建立了系统效率评价模型,对电池储存电能的效率进行评价和动态修正,以系统综合效率最优为目标,结合粒子群优化算法,构建了能量管理策略。基于GT-Suite和Simulink联合仿真平台,分析了对能量管理策略的应用效果。结果表明:在连续2个“全球统一轻型汽车测试循环(WLTC)”下,与未考虑综合能效的能量管理策略相比,综合能耗降低了10.6%;优化后发动机和电机工况分布均更加合理,且在不同的工况下均能有效降低系统能耗。因此,该能量管理策略能提高插电式混合动力系统能效。     

串联型混合动力公交车性能仿真分析

在已建立的串联型混合电动公交车动力系统基础上,分析确定了混合电动汽车工作模式;采用MATLAB/SIMULINK仿真语言建立了串联型混合电动公交车动力系统仿真模型,预测了整车动力性和经济性,并对该串联型混合动力电动公交车发动机发电机辅助动力系统的工作特性进行了仿真分析。     

混合动力轿车低压BSG系统功率设计

对比分析目前已有的几种混合动力BSG系统结构及其各自特点,以提高整车燃油经济性为目标,对BSG系统基本工作原理及各种工况下与发动机配合输出的扭矩分配关系进行了研究;提出了基于功率分析及车辆需求的BSG系统设计方案。基于本文设计的低压BSG系统已经应用于长城某轻混样车中,实际应用效果良好。     

Analysis on fuel economy and advanced systems of hybrid vehicles

Basic ideas on operation of hybrid vehicles were discussed from a view point of energy saving. Almost double fuel economy of series–parallel–hybrid vehicles was estimated on condition of no engine idling during vehicle stop, energy saving in acceleration using brake energy recovery and high efficiency operation on low load condition using series–hybrid system. From the discussion of overall efficiency, involving fuel cycle, under both low and high load conditions, both series–parallel–hybrid vehicles with internal combustion engine and fuel cell are supposed to have a high potential for the future.     

PHEV复合储能系统设计及基于MODA的参数优化

为了提高插电式混合动力汽车的燃油经济性、降低污染物的排放,并解决插电式混合动力汽车单一动力电池低比功率、无法响应暂态功率需求的问题,设计蓄电池和超级电容并联的复合储能系统,采用带有滑动窗口的实时小波功率分配策略,并对滑动窗口长度进行选择。该功率分配策略将复合储能系统的需求功率分解成高频和低频两部分,超级电容接收高频分量,蓄电池接收低频分量,避免了高频分量对于蓄电池的冲击,提高了蓄电池的耐久性和可靠性。制定基于规则的控制策略,以整车燃油消耗量和污染物排放量为优化目标,利用多目标蜻蜓算法对相关控制参数进行优化。基于ADVISOR搭建含有复合储能系统的插电式混合动力汽车整车仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行测试,并通过与带精英策略的非支配排序遗传算法进行对比,验证算法的有效性。研究结果表明：利用多目标蜻蜓算法优化后的车辆百公里燃油消耗平均降低了12.71%,污染物综合排放性能平均下降了10.05%;相对于优化前,发动机输出功率减少,电机输出功率增加,发动机和电机的工作效率均得到了显著提升;Pareto最优解的收敛性和覆盖范围优于带精英策略的非支配排序遗传算法,同时得到的多组Pareto最优解为整车设计和优化提供了更多选择。     

中国市场增程式电动汽车研究

发展新能源汽车,是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。增程式电动汽车作为串联混动的一种,发动机在该车辆上不直接驱动车辆,仅驱动发电机发电为车辆提供电能,相对于传统车及其他混动车型发动机,其工作点及车辆控制策略都更为简单,凭借这一特点,增程式电动汽车在新能源的舞台占据一席之地。文章列举了中国市场出现的几款典型的增程式电动汽车,并对其工作模式、性能参数及市场表现进行详细分析,从而对增程式电动汽车在中国市场未来的发展进行预测。     

混合动力清扫车整车控制策略设计

对传统清扫车的工作原理以及整车各工作部分的功率需求进行了分析,提出了一种新型的油电混合动力清扫车整车设计方案。依据该方案的整车控制系统结构,制定出混合动力清扫车油门踏板控制策略、驱动电机扭矩控制策略、发动机转速闭环控制策略以及高压电控制策略,以满足整车功能需求。     

Dynamic analysis of energy storage unit of the hydraulic hybrid vehicle

A new configuration of hydraulic hybrid vehicle (HHV) was presented, which mainly consists of an engine, high-pressure accumulator, lower-pressure reservoir and hydraulic transformer (HT) connected to common pressure rail (CPR), and the working principle of hydraulic hybrid vehicle has been described to extend its energy-regenerated potential. Moreover, the mathematical models of the instantaneous pressure ratio of HT and the characteristic parameters of parallel and series accumulator (i.e. effective volume, specific energy, and charge-discharge efficiency) based on lumped parameters method were built, respectively. The simulation and experimental tests of dynamic characteristics of HT and accumulator were done, the result shows that the theoretical analysis was the same as the experimental results by comparing them in the curve trend, and the series accumulator was much superior to parallel accumulator in terms of pulsation damping of hydraulic transformer, that is the simulation results reasonably and appropriately.     

Topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles based on real routes–Part I: Hybrid hydraulic powertrain

In this two-part paper, a topological analysis of powertrains for refuse-collecting vehicles (RCVs) based on the simulation of different architectures (internal combustion engine, hybrid electric, and hybrid hydraulic) on real routes is proposed. In this first part, a characterization of a standard route is performed, analyzing the average power consumption and the most frequent working points of an internal combustion engine (ICE) in real routes. This information is used to define alternative powertrain architectures. A hybrid hydraulic powertrain architecture is proposed and modelled. The proposed powertrain model is executed using two different control algorithms, with and without predictive strategies, with data obtained from real routes. A calculation engine (an algorithm which runs the vehicle models on real routes), is presented and used for simulations. This calculation engine has been specifically designed to analyze if the different alternative powertrain delivers the same performance of the original ICE. Finally, the overall performance of the different architectures and control strategies are summarized into a fuel and energy consumption table, which will be used in the second part of this paper to compare with the different architectures based on hybrid electric powertrain. The overall performance of the different architectures indicates that the use of a hybrid hydraulic powertrain with simple control laws can reduce the fuel consumption up to a 14 %.     

基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果，以适用于工程批量应用为导向，制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理，提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制，根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系，分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性，提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法，建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型，通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明：相对于等效燃油最小能量管理策略，基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性，在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%，发动机的启停次数降低了约53%；相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法，发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%；与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比，在不能提前预知工况的条件下，制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。