基于串联式增程汽车多种工况的优化控制策略

增程式汽车是纯电动汽车搭载增程器(发动机、发电机和整流装置组成的辅助动力装置),当蓄电池电量充足时,汽车以纯电动模式行驶;电量不足时,启动增程器,利用增程器发电给蓄电池充电或直接驱动电机,从而增加电动汽车的续驶里程。基于增程器的串联混动技术已成为解决新能源汽车里程焦虑的有效途径。本文介绍基于串联式增程电动汽车在不同工况下的优化控制方法。     

矿用自卸整车增程器的开发设计

由于矿用自卸整车特殊的作业工况（重载上坡），增程式矿用自卸整车因增程器能实现长续航里程而被市场广泛接受。运用整车仿真软件，对某款 95 t 矿用自卸整车的增程构型进行仿真计算，通过发电机选型、电池电量策略计算出整车节油率。结果表明：增程式矿用自卸整车相对传统柴油整车能够实现节油 8%。为此，开发了三点恒功率方式输出的增程器，使发动机的最佳燃油效率和发电机的最佳发电功率运行一致，增程器实测最大油电比达到4.2 kW·h/L，处于行业较高水平。     

电动汽车增程器的声学开发

在电动汽车增程器发动机的开发和应用中,噪声问题是最大的挑战之一。FEV发动机技术公司为增程器发动机制订了一个专门的运行策略,借助于此项策略,增程器发动机的NVH(噪声、振动和不平顺性)性能可获明显的改善。     

电动汽车增程器的电子节气门控制系统研究

增程式电动汽车的增程器控制系统需自动调节增程器的输出功率,满足整车的发电功率需求。基于该需求领域,研究了电子节气门控制系统方案,按照发动机的停机、起动、怠速、发电4种不同工况,设计了电子节气门的逻辑控制方案。通过试验验证表明,该控制方案可以按照不同发动机工况,实现增程器控制系统的控制功能。     

某1.5L增程器最佳工作点选取研究

结合国六油耗法规要求,在增程器平台上搭建发动机模型,发电机模型及增程器总成的模型,研究最佳工作点选取策略,并应用到实车开展燃油经济性测试,通过实测结果验证了策略的有效性。     

基于阿特金森循环的电动汽车增程器开发

增程式车用发动机更加关注电驱动车辆行驶工况下,电机驱动功率-道路行驶阻力功率平衡状态时的发动机燃油经济性.基于这种特点,开发了一种增程式电动车辆专用发动机,发动机工作循环采用基于阿特金森循环的高膨胀比设计,发动机可以提供额定35 kW的发电功率输出.匹配车辆后,对比同等动力水平下的传统奥托循环发动机与阿特金森循环增程器...     

电量保持阶段增程器的排放与工作特性的试验研究

利用转鼓试验台测试了某款处于电量保持阶段的增程式混合动力汽车在WLTC循环下的排放特性和排气温度、转速、负荷、冷却水温度与机油温度等特性参数的变化。结果表明:与传统发动机相比,该增程器暖机速度和机油温升明显偏快;增程器启动以及负荷和速度骤变时,气体排放物会明显增多;增程器的首次启动和后续重启会恶化PN排放,且颗粒物粒径呈现核态向积聚态变化的特点;在车辆减速断油工况下,增程器会产生高浓度颗粒物,其浓度比启动时高一个数量级;启动和减速时的颗粒物排放恶化与机油温度和增程器热状态密切相关;在WLTC循环下,该款增程器工作转速主要集中在低转速区域(2 250～2 400 r/min),而负荷则相对集中在40%～60%和90%～100%范围;增程器转速和负荷呈现出随车速(中速、高速和超高速阶段)而变的有一定规律性的运行轨迹。     

增程式电动客车动力系统集成与匹配分析

增程式电动客车具备一定里程纯电行驶和长距离增程行驶的特点,能缓解纯电动客车里程忧虑问题。文章针对市场需求和实际应用场景,对增程式电动客车动力系统中的驱动电机、动力电池、增程器总成等核心部件进行了性能匹配设计,并在MATLAB-Simulink软件平台中建立整车动力系统动力学模型。基于纯电为主、增程为辅的使用特点,制定了增程式动力系统总体工作策略,而后对常用车速巡航维持功率、高速巡航维持功率进行计算,并对中国重型商用车辆行驶工况（CHTC-C）下增程器输出功率与动力电池能量变化进行仿真分析,结果表明增程器输出功率越小,需要动力电池补偿的驱动能量越多,当达到某一经济功率时动力电池电量基本平衡。相比于传统单一工况匹配增程器功率的方式,文章考虑特定场景具体需求,并对多种工况下增程器经济功率和最大输出功率进行分析,为增程器选型及后续功率跟随策略的完善提供了思路。     

发动机曲轴减振器对附件系统的影响分析与优化

针对某整车发动机在1700~2900r/min大负荷加速工况下存在发动机前端附件系统异响的问题,计算并分析了发动机曲轴减振器对于附件系统异响的激励影响,研究了增大曲轴减振器外圈惯量,即减小外圈激励对于附件系统张紧器振动的影响。基于仿真分析,测试改制曲轴减振器样件对于降低外圈激励及张紧器振动的效果。测试结果发现,增大曲轴减振器外圈惯量,可以有效降低外圈激励。因此在设计开发时,在满足内圈扭振角度要求的前提下,应考虑降低曲轴减振器外圈角加速度,由此可大幅降低附件系统张紧器的振动影响。     

新能源汽车增程器NVH性能分析

新能源汽车增程器一般为增程专用高效发动机,发动机压缩比较高,燃烧速度较快。文章分析了发动机燃烧性能对噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能的影响,最大燃烧峰值压力和较陡的压力升高率会引起振动和噪声的增加。最大燃烧峰值压力接近6 bar,声压最高达到0.16 Pa,振动加速度最高在3 m/s²左右。最大燃烧峰值压力为4 bar左右,声压最大值为0.06 Pa,降低62.5%,振动加速度基本在1.5 m/s²以内,降低50%。     

新能源汽车增程器发电机的研发与验证方法

针对增程器发电机的新产品研发,从需求分析到产品验证提出了一种设计方法。并根据1.6L发动机给出了具体的实施方案,来满足国IV油耗标准的要求。     

德国KSPG公司的低噪声增程器

增程器作为串联式混合动力车的模块化部件在技术上具有一种潜力,能补偿众所周知的纯电动车续驶里程不足的缺陷,因而十分适合于在小型车和微型车领域内应用。客户对增程器的接受程度在很大程度上取决于它的NVH特性。KSPG和FEV(德国FEV发动机技术有限公司)共同推出的低噪声、低振动增程器第一次采用了新型的FEV开发的滚动力矩平衡技术。     

增程式电动环卫车动力系统匹配与仿真

进行增程式电动环卫车动力系统的匹配,对驱动电机、增程器和动力电池组等关键部件进行了选型和指标验证.基于Matlab/Simulink搭建了整车正向仿真模型,对增程器在恒功率模式和功率跟随模式两种控制策略下进行了百公里典型城市公交连续工况仿真.结果表明:匹配的动力系统能够满足增程式电动环卫车的工况要求;增程器能够在动力电池荷电状态下降到设定值时开启,以延长车辆的续驶里程,并能够使电池组荷电状态维持在一定的区间.从能量消耗来看,基于增程器开关运行的恒功率模式和功率随动模式在我国典型城市公交工况下的平均等效百公里油耗分别为28.70 L和29.51 L,即恒功率模式的等效百公里燃油消耗比功率跟随模式的等效百公里燃油消耗少0.81 L.     

前副车架安装动力吸振器对加速车内噪声的改善

通过整车状态下副车架约束模态和油门全开道路行驶工况下的噪声振动测试和分析,确定了车内"嗡嗡"声的根源(发动机二阶激励引起副车架共振传递至车内)及其频段。在此基础上,采用在前副车架的悬置安装点附近安装一个动力吸振器的方案,在此之前为了确定吸振器的质量,讨论了等效质量的两种理论计算方法及阻尼比的设定,试验表明,吸振器的应用有效地衰减了副车架在该频段的振动,从而减小了对副车架垂向弯曲模态的激励,基本上消除了车内的噪声峰值,显著改善了加速工况下的车内噪声。     

某款混合动力汽车传动系统扭振分析与优化

针对某款搭载三缸发动机和双电机的混合动力汽车动力,结合整车动力系统的结构原理,建立了多自由度的整车系统扭转振动模型。利用AMESim软件,进行了系统在不同模式和典型工况下的固有特性和激励响应分析。通过模型和系统参数的输入,分析了系统的固有特性和失效案例部件处的扭振影响。在分析结果的基础上,进行了系统扭转振动部件参数的优化。该论文不仅为扭振导致的失效问题分析提供了很好的参考,同时可为混合动力车辆动力系统的扭转振动设计提供直接的指导作用。     

发动机起动引起的混合动力汽车振动分析与控制

针对搭载了某新型功率分流机构的混合动力车辆在发动机点火瞬间车身抖动的问题,开展了试验研究和数据分析。建立了传动系统振动模型,分析了系统的激励源和传递路径。在不改变悬置悬架类型和动力传递系统固有特性的前提下,采用减弱激励源的方法进行优化,重点分析了影响发动机输出转矩的因素,推导了发动机输出转矩的计算公式,给定了目标优化转矩曲线,使用粒子群算法求出了点火瞬间发动机转矩的优化控制参数,最后在实车上验证了方法的有效性。     

汽车传动系激励转矩波动估计与扭振性能调校

为研究发动机激励转矩波动系数在汽车不同行驶工况下的变化规律,并分析传动系主要参数对系统扭振响应的影响程度,本文中首先建立传动系简化的集中质量模型和整车纵向动力学模型;其次对实测扭振数据进行阶次分析,以确定传动系的主要转矩激励阶次;然后以各挡WOT工况实测和仿真加速时间平方误差最小化为目标,引入两种智能算法对各挡下的激励转矩波动系数进行估计,并对比了两种方法参数估计过程的收敛曲线;最后以时域平均转速波动量为评价指标,分析了各主要参数对扭振的调校作用。结果表明:在试验测试转速内,随着转速和负荷增大,发动机激励转矩波动系数减小,说明发动机运行越趋平稳;适当减小离合器刚度、增大离合器阻尼、增大半轴刚度与阻尼和增大飞轮转动惯量都有利于减小传动系统的扭振,从而提高整车的舒适性。     

增程型电动汽车的增程器系统控制优化与实验研究

为了改善增程式电动汽车的燃油经济性与排放,其搭载的增程器应工作在有限个固定点上。本文中采用Kriging无偏估计方法建立了增程器系统的发电功率与燃油消耗预测模型,并对模型进行了实验验证。经过仿真分析,确定了满足5个发电功率需求的最佳油耗工况点。增程器系统的台架实验和整车实验的结果表明,优化后单个发电功率运行点油耗最大降幅达到了15.96%,而在两种不同的车辆控制模式下整车能耗分别降低了4.62%和3.50%。     

适用于混合动力汽车的增程器控制策略

研究了插电式混合动力汽车的增程器控制策略,包括定点发电控制策略和功率跟随控制策略,重点聚焦于功率跟随策略下的发电优化方法、定点发电策略下的噪声-振动-声振粗糙粗（NVH）优化及能量回馈时的发电功率优化。通过类施密特滤波和延迟响应方法,开发了基于车速的功率限制功能,对基于荷电状态（SOC）的功率限制系数进行了修正,由此缓解了功率跟随控制策略下发动机负荷变化频繁的状况。试验结果表明：采用优化后的增程器控制策略后,整车 NVH 性能表现良好,燃油消耗量有了明显改善,排放处于行业领先水平。     

宝马i3 W20发动机新技术剖析(一)

<正>带有eDrive的宝马I01主要针对城市交通而研发。纯电动驱动装置可确保零排放机动性,是现代化的城市和通勤出行方式。但由于一些客户仍希望获得较大活动半径,因此宝马I01可通过选装增程器(REX)提高可达里程。2缸发动机是一款小型的、运行非常平稳且噪声非常低的汽油发动机,通过驱动发电机可为继续行驶提供所需能量。这样可使蓄电池充电状态保持恒定,从而继续通过电机驱动车辆。一旦蓄电池充电状态达到临界水平,增程器就会负责提供到达目的地的所需能量。因此只在需要情况下由车辆电子系统启动增程器。为达到