基于城市干道十字路口场景的纯电动汽车两目标优化研究

以某款纯电动汽车在城市双向四车道十字路口场景下运行的安全性和经济性为目标函数,进行了4种运行轨迹分析,采用NSGA-Ⅱ算法对车速和加速度进行优化求解,提出一种基于NSGA-Ⅱ算法的模糊控制策略,并制定相关的隶属度函数和模糊规则,验证了纯电动汽车双目标优化模型的准确性和可行性。结果表明,该目标函数很好地兼顾了纯电动汽车的安全性和经济性等问题,得到了纯电动汽车在双向四车道十字路口下的最优运行轨迹和最佳道路宽度,提高了纯电动汽车通过城市干道十字路口的安全性和经济性。     

汽车动力传动系传动比的优化设计

动力性和经济性是汽车的重要评价指标,而汽车传动系的传动比是决定汽车动力性和经济性的关键,文中以加速时间和六工况循环使用油耗作为衡量动力性和燃油经济性的两个分目标,建立了汽车动力性和经济性双目标函数下的传动系传动比的优化模型,利用Matlab的优化模块对传动系传动比进行优化,使发动机与传动系合理匹配,改善汽车的经济性和动力性。     

纯电动汽车新型动力传动装置的匹配仿真与优化

为某纯电动汽车提出一种新型的包括一调速电机和行星减速机构的动力传动装置,对其电机和传动装置的参数进行合理选择和匹配计算,在Matlab/Simulink环境下进行整车动力性能的仿真,对传动装置的参数进行了优化.结果表明,电动汽车动力性与经济性满足实际要求.     

基于Cruise的单级主减速器与两档位AMT模型仿真

文章以某款纯电动汽车为研究目标,采用Cruise软件分别搭建单级主减速器模型和两档位自动变速器(AMT)模型进行动力性和经济性仿真,结果表明在NEDC工况下两档位AMT模型能够改善整车经济性,但动力性相对较差。     

某纯电动汽车两档自动变速箱换挡规律的制定及品质研究

文章给匹配了两挡自动变速器的某小型纯电动汽车制定了一种兼顾动力性及经济性的换挡策略并对其进行优化。利用Matlab/simulink建模仿真,对比了优化前后NEDC电耗和百公里加速时间,来评价动力性和经济性能。搭建了二分之一纯电动汽车实验平台,用优化后的换挡策略进行换挡台架实验来获得冲击度。实验结果表明,制定的换挡策略所执行的换挡过程中,冲击度在国家标准范围内,换挡品质良好;同时动力性经济性都有所提高,制定的换挡策略合理有效,对于未来多挡位电动车的发展具有一定的意义。     

不同驱动系统下纯电动汽车关键性能对比研究

为比较纯电动汽车不同驱动系统的关键性能,基于同一整车参数和某公司提供的可变绕组永磁同步电机试验数据,对纯电动汽车电机驱动系统开展了相关研究。基于精英保留遗传算法和动态规划理论,对单挡、两挡电控机械式自动变速器驱动系统的速比进行了设计优化。采用了精英保留遗传算法和动态规划理论对系统速比进行设计优化,并对可变绕组永磁同步电机绕组切换过程进行了动力性和经济性设计。仿真结果表明,在动力性上,两挡自动变速器驱动系统的加速性能最优;在经济性上,可变绕组永磁同步电机驱动系统的百公里能耗最小,单挡自动变速器驱动系统的动力性和经济性表现最不理想。     

纯电动汽车动力性与能耗灵敏度分析

为了快速、准确及有效地预测电动汽车动力性,建立了电动汽车动力性数学模型,编制了电动汽车动力性仿真程序.以实验室研发的某纯电动汽车为例进行仿真计算,仿真结果与该车道路实测结果基本吻合.对该电动汽车的动力性与能耗灵敏度进行分析,各参数对汽车动力性及能耗的影响以动力传动系的机械效率和汽车的总质量最为显著,分析结果对改善电动汽车整车动力性能及能耗经济性提供了参考.     

两挡纯电动汽车性能仿真与换挡策略优化

以某型搭载了两挡变速器的纯电动汽车为研究对象,重点分析匹配其关键动力系统参数,并在Matlab/Simulink环境下搭建整车仿真模型,对研究车型动力性经济性进行仿真分析,校核匹配参数的可行性,最后提出换挡策略的优化方案,为研究车型的项目开发提供参考。     

并联式混合动力汽车传动系参数优化

为了充分发挥混合动力汽车的优越性,文章以整车燃油经济性的评价为基础,通过分析混合动力汽车动力系统的组成,建立了燃油经济性最佳的数学模型;依据考虑汽车的动力性和动力电池的荷电系数要求,使用复合形优化方法对目标函数进行了优化：并利用具体车型对优化方法进行了验证。结果表明,100km油耗降低21％,经济性得到较大提高,动力性仍然保持设计要求？指出采用逆向求解的手段来获得汽车的燃油经济性,并以其为目标函数开发的优化设计系统,能较好地改善汽车的燃油经济性,此优化方法对普通汽车的传动系统优化也具有参考作用。     

纯电动汽车车架优化的发展趋势简述

随着国家新能源汽车政策的推行,纯电动汽车市场占有率越来越大,但是,大部分电动汽车仍然沿用传统燃油车的车架,因此需要对车架进行优化。目前纯电动汽车车架的研究主要集中三个方面：一方面是电池布局对电动汽车车架性能的影响分析,选择最佳的电池布局方式有利于提升车架的力学性能;另一方面是电动汽车整体结构对车架的影响和优化研究,使车架更适合电动汽车的系统布局,同时具有适宜的刚度和强度,保证汽车的安全舒适性能以及车架的疲劳寿命;还有车架轻量化研究,提升纯电动汽车的动力性和续航里程为目标。     

Optimal power distribution of front and rear motors for minimizing energy consumption of 4-wheel-drive electric vehicles

In this paper, the optimal power distribution of the front and rear motors for minimizing energy consumption of a 4WD EV is investigated. An optimal power distribution control is developed based on the mathematical energy consumption model of an EV. The objective function is defined while ignoring time. And, the time effect is applied by considering the objective function for every single driving point which consists of the vehicle driving force and velocity. From the optimization problem, the optimal torque distribution maps of the front and rear motors can be obtained for all vehicle driving force and velocity ranges. These maps can be expressed using a 3-dimensional map. If the vehicle driving force and velocity are determined, the optimal front and rear motor torques can be determined using these maps. These maps can distribute the front and rear motor torques for the entire velocity range. Thus, these maps can perform the optimal power (torque times speed) distribution of the front and rear motors for minimizing the energy consumption of the 4WD EV. The performance of the optimal power distribution is evaluated by comparing the energy consumption to that of simple power distribution control. For obtaining the energy consumption, a vehicle driving simulation is performed. For the simulation, the driving cycle is required, and the NEDC (New European Driving Cycle) is used. From the simulation results, it is found that the energy consumption of simple power distribution is 4.8 % larger than the optimal one. Thus, the optimal power distribution can minimize the 4WD EV energy consumption as the optimization objective function.     

基于实际运行工况的电动商用车能耗仿真与参数优化

在商用车电气化趋势下,如何准确研究车辆参数对能耗的影响,制定优化方案以降低能耗、提升续航里程成为影响电动商用车未来发展的重要问题。为此,应用短行程法构建目标车型的实际运行工况,采用ADVISOR车辆仿真器,以整车质量、滚阻系数、附件功率等5项车辆参数为变量,以设计优化区间为参数调整范围,开展实际运行工况下的能耗仿真,获得实际运行工况场景下各车辆参数与百公里耗电量的数量关系;在此基础上,通过分析各参数优化百分比与百公里耗电节省量的关系,构建体现各项参数能耗敏感性的节电系数;基于敏感性分析结果,对预计优化效益较高的参数进行优化,并对各优化方案进行成本-收益分析。研究结果表明：相较于“新欧洲驾驶循环”(New European Driving Cycle,NEDC)工况,实际运行工况下的能耗仿真结果与实际能耗相对误差降低超过10%;按能耗敏感性由高到低对各车辆参数排序,依次为整车质量、传动效率、滚阻系数、风阻系数、附件功率;各参数优化方案中,采用铝制白车身、配备低滚阻轮胎和热泵空调具有正面静态收益;利用实际运行工况进行能耗仿真可得到更符合目标车型实际能耗的仿真结果,以该仿真结果为基础的能耗敏感性分析和参数优化具有良好的实际指导意义。     

New Optimal Power Management Strategy for Series Plug-In Hybrid Electric Vehicles

Recently Plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) have gained increasing attention due to their ability to reduce the fuel consumption and emissions. In this paper a new efficient power management strategy is proposed for a series PHEV. According to the battery state of charge (SOC) and vehicle power requirement, a new rule-based optimal power controller with four different operating modes is designed to improve the fuel economy of the vehicle. Furthermore, the teaching-learning based optimization (TLBO) method is employed to find the optimal engine power and battery power under the specified driving cycle while the fuel consumption is considered as the fitness function. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed method, four different driving cycles with various numbers of driving distances for each driving cycle are selected for the simulation study. The performance of the proposed optimal power management strategy is compared with the rule-based power management method. The results verify that the proposed power management method could significantly improve the fuel economy of the series PHEV for different driving conditions.     

双电机耦合驱动电动汽车驱动模式划分与优化

为充分发挥一款双电机耦合驱动系统电动汽车(DMCP-EV)多驱动模式的节能优势,制定了基于系统效率最优的驱动模式控制策略。根据该双电机耦合驱动系统的结构特点,定义了电机4种驱动模式并分别建立其动力学驱动模型和系统效率模型。在满足动力性要求的前提下,分析并划分了各驱动模式的工作范围,以系统效率为优化目标,采用粒子群优化算法进行优化,获得最佳的驱动模式切换控制和转矩分配策略。开展了Matlab/Simulink仿真和硬件在环试验验证。结果表明,经系统效率优化的驱动模式在满足动力性要求的前提下,有效提高了双电机耦合驱动系统的经济性,能耗降低11%。     

基于MATLAB的汽车传动系参数的优化设计

汽车传动系参数对整车的动力性和经济性有很大的影响。以驱动功率损失率和六工况百公里油耗量分别作为衡量汽车动力性和经济性的评价指标，采用动力性经济性统一目标函数建立汽车传动系参数优化模型，应用MATLAB软件优化工具箱中的优化计算函数来编制程序。最后对某样车的传动系参数进行优化，表明了优化设计的正确性与实用性。     

燃料电池混合动力汽车动力系统匹配与优化研究

首先,基于中国客车典型循环工况对燃料电池混合动力系统进行匹配计算,确定了电动机、燃料电池发动机和蓄电池的基本参数;然后基于中国客车典型循环工况,建立燃料电池混合动力系统的优化模型,采用序列二次规划算法进行优化,分析了各种参数对整车燃料经济性的影响,包括燃料电池发动机与动力蓄电池之间的功率分配比、SOC的初始值与目标值、变速器传动比及传动比间隔以及主减速比等,为燃料电池混合动力汽车的构型提供指导。     

Development of route information based driving control algorithm for a range-extended electric vehicle

A route information based driving control algorithm was developed for an RE-EV which consists of two motorgenerators, MG1 and MG2. A threshold power which controls the engine on/off to charge the battery was obtained by an optimization process using route information, such as the vehicle velocity and altitude. The threshold power allows the vehicle to travel to the final destination while making the final battery SOC close to SOC _low. Using the threshold power, route based control (RBC) was proposed by considering the driver’s characteristics and traffic conditions using the driving data base. In addition, a relationship between the threshold power and various initial battery SOC was obtained by off-line optimization. The performance of the RBC was evaluated by simulation and human-in-the-loop simulation (HILS) for city driving. It was found from the simulation and HILS results that the RBC achieved approximately 4 % to 12 % reduction in fuel consumption compared to the existing charge depleting/charge sustaining (CD/CS) driving control.     

并联式混合动力电动汽车电池参数优选

通过研究双轴并联混合动力电动汽车控制策略,分析电池参数和整车油耗的关系,确定电池电压、容量和最大充放电功率的变化范围。基于CRUISE的仿真平台,以整车循环工况油耗最省为目的,优选电池的各个参数。并将选定的电池参数代入模型中,进行动力性分析计算。计算结果表明,在满足整车动力性的要求下,通过对电池参数的优化,可提高混合动力电动汽车的燃油经济性和动力电池组的性价比。     

基于能量流方法的纯电动汽车低温续驶里程提升研究

以某带热泵系统的微小型纯电动乘用车为对象,开展低温 CLTC-P循环工况下的续驶里程测试,通过综合研究 测试数据并分解整车能量流,探讨提升续驶里程的潜在方向。基于AMESim平台建立包含热管理系统的整车动力经济性 模型,经校准后仿真对比不同优化方案,制定组合优化方案。试验验证结果显示,组合优化方案可将低温续驶里程提升 12.6%,其中热管理系统优化方案的贡献显著优于整车阻力优化方案和控制策略优化方案。为提升纯电动乘用车低温环 境下的续驶里程提供参考思路和方法。     

基于瞬时优化的HEV控制策略

以一种充电保持型并联式混合动力电动汽车（hybrid electrical vehicle，HEV）为具体对象，研究以瞬时等效燃油经济性和排放性能为综合优化目标的控制策略。该策略以传动系统的能量转换效率和排放“效率”作为评价燃油经济性和排放的指标来建立优化目标方程，通过基于HEV整车及动力总成相关数学模型所建立的Matlab／Simulink仿真优化平台，搜寻出全部转速一转矩需求条件下动力总成各元件的理想能量分配及相应档位，并以MAP图的形式存储于车载监控器中。监控器根据HEV荷电保持的设计要求，按瞬时工况调用这些MAP图，以简单查表计算方式对理想值实时地作适当修正和调整。所述监控策略的有效性、实时性通过若干典型行驶工况仿真及实车应用得以证实，展现出良好的实用价值。