基于模糊控制的混联式混合动力汽车能量管理策略

混合动力汽车由于能够减少燃油消耗和降低排放而迅速发展。在各种混合动力汽车中,混联式混合动力汽车结合串联和并联混合的优点,其工作模式的优化取决于许多部件,如发动机、电机/发电机、电池和功率分流装置等部件。混联式混合动力汽车控制策略的开发比其他混合动力汽车更复杂。以丰田卡罗拉混合动力汽车为例研究混联式混合动力汽车的能量管理策略。基于对典型驾驶循环的效率分析,提出优化混联式混合动力汽车能量管理的模糊转矩控制策略。建立基于Matlab/simulink的车辆模型,仿真结果表明车辆油耗和性能明显提高。     

混合动力城市客车的动力装置布置

混合动力电动汽车是当前解决能源短缺和环境污染问题切实可行的技术之一。由于城市客车的实际工作情况,传统的内燃机汽车油耗和排放都很差,而混合动力系统则可以发挥其优势。结合目前国内外混合动力汽车的发展概况,针对城市公共交通和城市客车运行的特点,对混合动力城市客车的布置方案进行研究。     

海马汽车 打造超低油耗

正2017上海国际车展,海马汽车发布了全新动力总成战略,同时发布了二代海马S5。海马汽车集团副总经理、动力总成研究院院长张会文表示,海马汽车将开发热效率超过40%的混合动力专用发动机,并于2020年前实现企业平均油耗百公里5升,2025年前实现企业平均油耗降低至百公里4升。传动方面,海马汽车7DCT湿式双离合变速器则是与奥     

面向实际交通状态的混合动力汽车能耗和CO2排放模型

由于混合动力汽车与传统燃油车的能耗排放因子具有差异性，导致机动车交通路网能耗排放的量化评估存在不确定性。本文建立混合动力汽车在实际交通状态中的能耗和CO2排放因子测算模型，基于车辆比功率VSP(Vehicle Specific Power)作为车辆行驶状态与能耗排放之间耦合关系的表征参数。通过引入内燃机转速区分内燃机开启和关闭工作状态，并计算内燃机开启状态下VSP对应的平均能耗率，同时，建立能够解析混合动力汽车能耗排放产生机理的VSP分布。通过收集典型行驶工况下车辆测试油耗数据和北京市车辆实际行驶轨迹数据，验证了模型的准确性，并应用模型测算混合动力汽车不同速度区间下的油耗和CO2排放因子。研究结果表明：在城市行驶工况(UDDS)和高速行驶工况(HWY)中，模型测算能耗排放因子与真实值的平均相对误差分别为3.7%和-1.7%，与不考虑内燃机开启状态相比，测算误差减少5.6%和4.3%；在实际交通状态下，采用传统燃油车的测算方法会导致混合动力汽车行驶平均速度为高速区间时油耗和CO2排放量被低估，当行驶平均速度为低速区间时油耗和CO2排放量会被高估。     

混合动力电动汽车控制策略——分类、现状与趋势

对现有混合动力汽车控制策略进行了归纳和分析,指出当前混合动力汽车控制策略的研究主要集中在以提高燃油经济性为目的的能量管理优化和以降低冲击度为目的的动力协调控制等方面,对排放性能的研究还未受到重视。提出今后混合动力汽车控制策略的研究重点不仅要实现最优的燃油经济性,而且要兼顾发动机尾气排放,尤其是低温冷起动阶段催化器出口的排放,以满足日益严格的排放法规要求。在此基础之上,考虑电池温度、电池寿命、模式切换时的平顺性以及各部件的可靠性等因素,整体分析、系统优化以油耗和排放为多目标的能量管理策略,研究发动机热管理、蓄电池热管理与混合动力汽车能量管理方法,从人-车-路闭环角度开发满足实际道路运行条件要求的控制策略是未来的发展趋势。     

汽油机优化排放控制技术研究

阐述了DiesOtto发动机技术、缸内直喷技术、双涡轮分级增压技术、双气道喷射技术、混合动力等满足欧V排放标准的现代汽车新技术的原理,分析了其节约能源,减少尾气排放的效能。研究发现：混合动力汽车的排放性能最好,排放量降低30％;直喷技术能减少20％燃料消耗;奔驰DiesOtto发动机与同排量S级轿车的输出功率和最大扭矩相同,而油耗仅为S级轿车的2／3;双气道喷射技术可降低油耗8％-15％。     

基于循环工况的单电机混合动力系统参数匹配

针对一款单电机混合动力汽车,选择拥堵、市区、市郊、高速等4种标准循环作为动力系统设计的特征工况,匹配了发动机、电机、电池以及变速器的参数;在MATLAB/Simulink仿真平台下建立模型进行了动力性能和经济性能仿真。结果表明:所设计的混合动力汽车能满足动力性指标要求,在NEDC,UDDS,HWFET循环工况下的百公里油耗比传统车分别降低了17.5%,32.0%,14.5%。     

浅析油电混合动力技术在公交车上的应用

城市公交车经常在低速状态行驶,且频繁地制动、减速浪费了车辆的行驶动能,导致油耗普遍较高。另外,汽车在起动及加速时尾气排放量最大,城市公交车频繁地靠站停车、减速制动增加了车辆尾气排放。油电混合动力汽车具有低速时纯电力驱动、制动能量自动回收等性能,弥补了传统城市公交车在燃料消耗和尾气排放方面的不足,油电混合动力技术将在公交车上推广、应用。     

汽车混合动力总成开发动态与发展

论述了混合动力汽车典型布置形式以及混合动力总成典型结构、技术现状和发展趋势,提出了集成化混合动力总成研究是今后一段时间汽车技术发展的一个重要方向。     

插电式四驱混合动力汽车控制策略设计及优化

为有效识别驾驶员的驾驶意图,在保障插电式四驱混合动力汽车动力性的基础上,提高其燃油经济性,提出了一种转矩识别系数计算方法,设计了基于发动机输出转矩最优能量管理控制策略,讨论了每种工作模式的判别条件以及转矩分配方法.为避免单一优化算法运算时间长、容易陷入局部最优的固有缺陷,使用优拉丁超立方的方法进行试验设计,利用径向基函数神经网络(radial basis function, RBF)建立近似模型,使用多岛遗传算法对近似模型进行了优化.研究结果表明:对优化后的控制策略进行离线仿真得出,混合动力汽车在满足动力性能的前提下,百公里油耗降低了16.4%;将优化后的控制策略在dSPACE上进行硬件在环试验表明,所制定的控制策略,可以实现基本的能量管理,且加入转矩识别之后平均车速误差降低了39.9%,百公里油耗降低了8.5%.      

基于dSPACE的混合动力实验台系统开发研究

台架试验是进行混合动力汽车开发的重要环节。相比于整车实验,台架试验具有试验危险系数小、零部件容易布置等特点,根据具体的试验对象和试验内容可以取代整车试验。介绍了dSPACE软硬件系统及其在混合动力汽车实验台系统上的应用,开发了混合动力实验台系统的平台,结合实验台系统阐述了基于dSPACE的控制系统设计方法。     

基于交叉熵算法的电动车辆复合电源参数优化

为了提升电动汽车动力性能、降低车辆成本，以复合电源成本和车辆电耗最小为目标，通过交叉熵（cross- entropy，CE）算法对车载复合电源的参数优化进行了研究. 首先，以某款纯电动汽车为研究对象，根据能量与功率性能指标确定锂离子电池和超级电容的容量范围；其次，选取复合电源成本和车辆电耗建立多目标优化函数，并在ADVISOR环境中搭建车辆仿真模型；接着，采用CE算法，通过种群的不断迭代，更新高斯概率密度函数的均值和方差，找到复合电源参数的Pareto最优解集；最后，从最优Pareto解集中选取典型的匹配参数，分析复合电源成本、车辆电耗和整车性能. 研究结果表明:在满足基本约束的前提下，得到了由100个解组成的Pareto最优解集. 与第二代非劣排序遗传算法（non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ，NSGA-Ⅱ）比较，CE算法有更好的收敛性与分布性；复合电源成本平均降低了9.49%，车辆电耗平均降低了22.81%； 此外，城市道路循环工况（urban dynamometer driving schedule，UDDS）下车速误差最大值降低16.15%，整车动力性也有显著提升，百公里加速时间缩短7.81%，最高车速提升1.98%.      

混合电动汽车的开发前景

本文阐述了纯电动汽车发展中受到的一些技术上的制约 ,指出混合电动汽车是当前解决节能、环保问题切实可行的技术之一 ,论述了混合电动汽车开发的现状和前景。     

混合动力客车制动能量回馈及控制仿真研究

基于AVL Cruise软件建立了并联式混合动力客车模型,设计了并联混合动力客车控制策略,在纯电机制动模式和机电混合制动模式下对混合动力客车的能量再生制动进行了仿真。仿真结果表明：在纯电机制动模式下能较充分回收汽车制动动能,但是制动效能较低;在机电混合制动模式下,制动效能高,与纯机械制动效能基本一致,但电机再生制动回收能量的效果不很明显。     

An Investigation into Regenerative Braking Control Strategy for Hybrid Electric Vehicle

Energy regeneration during braking is an important technique for hybrid electric vehicle （HEV） to improve their fuel economy and extend their driving range. Due to the effect of regenerative braking torque which is added by electric motor, the braking torque distribution between front and rear axles should be changed and the control logic of anti-lock braking system （ABS） ought to be adjusted according to the regenerative braking torque. This paper put forward a braking control strategy for hybrid electric vehicle; the control strategy is implemented with eight DOFs （Degree-of-Freedom） nonlinear vehicle forward simulation model which is built under the environment of Matlab/Simulink. Based on target wheel slip ratio, a fuzzy logic approach was applied to maintain the optimal target slip ratio so that best compromise between hydraulic torque and regenerative torque can be obtained for the vehicle.     

Optimal energy management for a complex hybrid electric vehicle: Tolerating power-loss of motor

The energy management may perform well under normal conditions, but may lead to poor behavior under abnormal situations. To tackle this problem, an optimal control strategy called rule-based equivalent fuel consumption minimization strategy (RECMS) is developed for a new complex hybrid electric vehicle (CHEV).It optimizes the energy efficiency and drive performance to cater for normal and power-loss operations of the tractive motor. Firstly, the strategy formulates a novel objective function based on the equivalent fuel concept.By accounting for the actual fuel cost, the equivalent fuel cost for the electric machines and virtual fuel cost for the drivability, the cost function is obtained. Furthermore, some penalty factors are presented to optimize the performance target. Finally, experiments for a practical CHEV are performed to validate a simulation model.Then simulations are carried out for both rule-based and RECMS. The results show that the optimal energy management is working well.     

基于模糊约束的并联混合动力系统优化匹配研究

针对扭矩复合型式的并联混合动力电动汽车,在多能源系统能量控制策略确定的前提下,提出了以汽车性能要求模糊化和电池能量平衡为约束条件,对其动力传动系速比进行优化匹配以使燃油消耗达到最小。最后,通过一个具体实例车型加以验证和说明。     

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详细介绍了汽车发展与能源消耗的关系，介绍了国家科技部正在进行的节能与环保型汽车的研制计划和进展情况，介绍了替代燃料汽车，电动汽车，混合动力汽车，以及燃料电池，电力驱动系统等节能型环保汽车及技术支持系统的研制计划与发展概况.     

混合动力客车参数正交设计与优化

提出了一种混合动力汽车动力系统结构参数设计的新方法——正交优化设计方法。论文分析了影响混合动力燃油经济性的主要影响因素,利用该方法设计了考查影响混合动力汽车燃油经济性指标的各种因素及其水平数。这种方法不仅可以显著减少试验次数,缩短设计周期,还可以更直观、有效地找出影响混合动力汽车的主要影响因素,判断各因素的优水平,并且得到最优的一组设计参数。仿真结果表明,采用优化参数的客车的燃油经济性比优化前提高了4.6%。     

有轨电车燃料电池混合动力多目标匹配优化

有轨电车燃料电池混合动力系统配置对整车动力性能、系统效率及经济效益具有重要影响，但是目前缺乏有效的优化匹配方法. 基于有轨电车沿线动态工况下的牵引功率计算，提出了面向服役周期成本最低的燃料电池有轨电车混合动力系统匹配优化方法. 以混合动力系统整车服役周期成本最低、体积/重量最小为目标函数，以动力性能、直流母线电压、电源输出功率、功率/能量实时平衡、储能系统充放电倍率及其充放电深度和SOC （state of charge） 为约束条件，建立了多目标多约束配置优化模型. 采用多目标优化方法获取Pareto前沿，同时给出了体积/重量可接受、经济性最优的推荐方案确定方法. 仿真结果表明，多目标匹配优化方法配置的有轨电车燃料电池混合动力系统满足了所有设计指标，混合动力系统全寿命周期成本从7 000万元降为1 500万元.