电动车两挡变速器参数匹配与优化

基于某款装配单级减速器的纯电动车的整车参数,对驱动电机进行了再选型,通过动力性要求结合工程实际经验初步确定两挡变速器的传动比范围。根据纯电动汽车驱动系统的特点和城市道路行驶工况,建立通用的换挡规律,降低前期开发工作量。在AVLCRUISE内建立整车模型并使用矩阵计算功能确定经济性最优传动比。最后动力性和经济性仿真结果表明,两挡变速器使原车百公里加速时间降低27%,爬坡度提高96%,NEDC工况下百公里能耗降低4.5%。     

纯电动客车的AMT换挡能量管理

以纯电动客车搭载3挡AMT(AutomatedMechanical Transmission,机械式自动变速器)进行研究,以现有动力系统参数为基础,考虑客车动力学模型、电机效率模型、AMT换挡模型、动力电池内阻模型等,进行整车仿真。以经济性为主要研究目标,考虑中国典型工况、西安工况场景下对纯电动客车进行换挡能量策略管理,结果表明,制定的3挡AMT控制策略可以使纯电动客车进行经济性换挡,达到预期目标。     

基于典型工况的混动汽车能量流测评与优化

基于典型循环工况,开展了混动汽车能量流测评与分析,研究了针对实际道路运行工况降低能耗的优化方法。首先,对比了循环工况下的整车能量流各效率特征参数;其次,按照不同的运行工况分段区间,得到了WLTC循环工况下发动机、发电机、驱动电机的输入输出功率和运行模式特征;最后,提出了基于工况特征参数挑选代表实际道路运行的典型循环工况实现能耗优化的方法。结果表明：发动机循环综合热效率最高达到了36.79%,市区循环的制动能量回收效率达到了87.04%;高速工况下整车综合效率29.72%,是车辆最节能的工况;针对代表实际道路运行的WLTC-LM典型循环工况进行了全局优化,基于仿真验证,整车百公里能耗降低了3.98%。     

纯电重型商用车四电机系统动力性及经济性研究

为研究集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统应用在纯电重型商用车上的动力性及经济性，根据整车动力学原理，基于相同车辆配置，建立了配备集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统和单电机-6AMT变速器系统的整车动力学模型，设置不同的电机、变速器、换挡点、工作电机数量等参数，并根据动力性及经济性工况，仿真得到动力性及经济性结果，再进行试验验证。结果表明，集中式中心驱动四电机-4AMT变速器系统的动力性及经济性优势明显。     

增程式公交客车动力系统设计与仿真研究

为了提高城市公交客车的燃油经济性,针对城市公交客车行驶工况的特点,提出一种功率平衡型的增程式公交客车动力系统设计方案,并对其动力系统零部件(主驱动电机、增程器、动力电池)进行了选型计算。基于AVL-Cruise仿真平台,采用增程器定点能量管理策略,对设计的动力系统的燃油经济性和动力性进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的动力系统能够满足整车动力性能要求,并在4种不同城市工况下的百公里油耗平均水平较传统柴油客车降低了30.1%。     

Development of Vehicle Control System for Hybrid Electric City Bus

为某一混合动力城市客车开发了整车控制系统,包括能量管理策略和动力协调控制.能量管理策略根据对客车工作模式的划分和分析,确定各个模式相应的控制策略;动力协调控制则以主驱动电机转矩作为补偿,实现了AMT换挡的动力不中断.同时,基于自动代码生成技术开发了整车控制器(HCU)软件.实车试验表明,所开发的整车控制系统使混合动力城市客车经济性提高了约26％,动力性改善了约17％,排放也有所降低.     

纯电动汽车AMT两档换挡规律分析

为了研究纯电动汽车基于机械是自动变速器(AMT)的换挡规律,文章分别以加速最短为目标及驱动电机输出效率最优为目标研究制定了最佳动力性换挡规律和最佳经济性换挡规律,从而得出综合性换挡规律。结果显示汽车行驶时处于中低速时以经济性为主,高速时以动力性为主。     

纯电动客车AMT换挡策略研究与仿真分析

以某款AMT纯电动客车为研究对象,兼顾车辆动力性及经济性制定组合型双参数换挡策略;利用Cruise软件建立整车模型,对车辆动力性及经济性进行仿真分析,以验证换挡策略的可行性。     

YX471柴油机匹配威乐轿车动力传动系统优化分析

应用Cruise软件分析了动力传动系统参数对整车动力性、经济性的影响规律,以及循环工况下发动机工况点在其万有特性图中的分布状况,确定了动力传动系统优化方案。以AVL-Cruise为平台建立了整车仿真模型。仿真结果表明,整车满载五挡等速60km/h百公里油耗降低16.67%,NEDC循环工况下百公里油耗降低了3.83%,百公里加速时间增加了1.21%。     

纯电动大客车动力传动系统的研究EI北大核心CSCD

为提高大型电动客车能量经济性、减轻动力冲击,提出动力传动系统中采用手动离合器和3挡变速器。根据整车行驶工况和电机机械特性对变速系统进行匹配。基于客车的典型城市运行工况,把车辆行驶速度和驱动力分布换算为电机运行的转速和转矩,并映射到电机机械特性图上,使运行工况点在电机特性图上的分布更多处于高效率区,提高车辆在典型工况下的经济性。仿真和测试结果表明,所采用的动力传动系统在城市运行工况下,具有较高的动力性和经济性。     

纯电动汽车双电机单行星排动力系统构型设计与分析

纯电动汽车是当前缓解能源危机与环境污染问题的理想方案之一。然而，现阶段纯电动汽车的推广和发展却受到续驶里程较短等瓶颈问题的制约，难以得到有效普及。为了克服上述问题并进一步提升纯电动汽车的最大续驶里程和综合行驶性能，提出一种纯电动汽车双电机单行星排动力系统构型方案及其系统分析方法。采用一种表征动力源部件与机械耦合机构节点之间内约束关系的通用矩阵式拓扑设计方法，系统探索基于基础构型方案的所有可行性备选构型，获得各备选构型的输出特性，并自动生成备选构型的拓扑结构表达式和动力学模型。采用基于动态规划算法的全局最优控制策略对所有备选构型的最佳经济性和最佳动力性能进行仿真，通过比较备选构型的性能以筛选获得综合性能出色的双电机单行星排动力系统构型。研究结果表明：通过该方法对备选构型的最优能耗经济性与极限最优动力性能进行仿真测试，共获得25种满足能耗与动力性能筛选条件的构型；以单电机驱动构型方案作为参考构型，最终得到5种最优能耗经济性与最优动力性能均优于参考构型的优化构型方案解集，其中具有最佳经济性和动力性构型的0~120 km·h^-1极限加速时间为10.973 1 s，最优能耗经济性为13.610 6 kW·h·100 km^-1；该方法能够有效筛选获得经济性和动力性能优异的纯电动汽车双电机单行星排动力系统构型，进一步提升纯电动汽车的最大续驶里程和综合行驶性能。     

纯电动乘用车关键系统设计研究及分析验证

本文主要针对某纯电动乘用车进行关键系统选型及匹配分析,首先基于整车性能目标及整车性能参数,确定其动力驱动方式及制动能量回收策略和方案。其次为了更好提升整车能量管理水平,改善能耗,提升续航里程,本文研究的纯电动汽车制动系统采用电液助力系统(IBS)。IBS系统能够有效进行能量计算,确定液压系统是否介入工作,在满足制动需求的同时,改善整车能耗,提升续航里程。最后,在关键系统选型及设计分析上,利用MATLAB仿真软件进行性能初选及设计,结合AMEsim分析软件对选型结果进行加速性能及中国工况续驶里程数据校核,通过仿真与整车试验验证整车性能满足设计指标。     

电动汽车复合制动控制研究现状综述

电动汽车复合制动由电机再生制动与机械摩擦制动两部分构成,其控制性能直接影响车辆的能量利用效率、制动安全性以及舒适性。围绕静态制动转矩分配控制、动态复合制动协调控制、制动换挡控制、智能辅助驾驶中的复合制动控制4个方面的研究现状与关键技术展开综述,并对复合制动控制未来研究方向进行了展望。对文献的梳理分析表明：制动转矩分配决定着复合制动系统能量回收能力与车辆制动稳定性,基于规则的分配策略面对复杂多变工况自适应性欠佳,而基于优化的分配策略各方面性能表现良好,但需要兼顾控制实时性与优化效果;利用电机响应迅速与控制精确的优势完成复合制动协调控制,能够提升制动模式切换过渡工况与紧急制动工况的控制性能,改善驾驶舒适性;制动过程中实施合理换挡可以进一步提升能量回收效率,同时通过补偿控制解决换挡过程中动力中断和转矩冲击等问题,保证换挡平顺性;随着电动汽车智能化和网联化发展,复合制动控制与驾驶人辅助系统相结合有助于在保证系统功能的同时实现能量回收效益最大化。     

纯电动客车用BLDCM双闭环控制系统建模与仿真

为了给电动汽车的研发提供参考,针对某型城市公交中巴客车改装的纯电动汽车,设计了无刷直流电机（BLDCM）的车速-电流双闭环控制系统,在MATLAB环境下搭建了该系统的动态仿真模型,并从空载（负载）运行、换挡运行、循环工况运行3个方面进行了仿真试验。研究结果表明：相比于传统的仅针对电机的驱动控制系统,该系统直接以车速为控制对象,可以将整车控制与电机控制有机结合起来;测速装置从电机转移到车轮上,利于降低BLDCM的设计复杂度和制造成本;该系统的电机调速控制效果与传统的电机驱动控制系统相当,并可有效控制汽车换挡带来的车速突变、迅速响应频繁变化的车速需求,能够满足多挡位纯电动客车的城市道路行驶要求。     

Slope Shift Strategy for Automatic Transmission Vehicles Based on the Road Gradient

Motivated by the development of high-precision digital maps for advanced driver assistance system (ADAS) in recent years, this study provides a new approach to solve the problems of the conventional automatic transmission vehicle travelling on sloping roads. Based on vehicle dynamics, shift problems on hilly roads are analyzed. A novel intelligent shift strategy is proposed, which consists of a dynamic shift schedule for the uphill, a safety shift schedule for the downhill, and a comprehensive economical shift schedule for the gentle slopes. A set of driver-in-loop co-simulation tests was conducted in a driving simulator that is equipped with a MATLAB/Simulink dynamics simulation platform. The test results verified the effectiveness of the new intelligent shift strategy. With the road information provided by a high-precision digital map, busy shifting can be eliminated, and improved dynamic performance can be achieved for a vehicle travelling on the uphill roads; undesired upshift can be prevented, and engine traction resistance can be used to relieve the load of braking system when a vehicle travelling on the downhill roads; also, fuel consumption can be reduced for a vehicle travelling on a gently sloped road. Consequently, this novel intelligent shift strategy offers a reliable and effective solution for improving a vehicle’s driving performance on a hilly road.     

Extended-Kalman-filter-based regenerative and friction blended braking control for electric vehicle equipped with axle motor considering damping and elastic properties of electric powertrain

Because of the damping and elastic properties of an electrified powertrain, the regenerative brake of an electric vehicle (EV) is very different from a conventional friction brake with respect to the system dynamics. The flexibility of an electric drivetrain would have a negative effect on the blended brake control performance. In this study, models of the powertrain system of an electric car equipped with an axle motor are developed. Based on these models, the transfer characteristics of the motor torque in the driveline and its effect on blended braking control performance are analysed. To further enhance a vehicle's brake performance and energy efficiency, blended braking control algorithms with compensation for the powertrain flexibility are proposed using an extended Kalman filter. These algorithms are simulated under normal deceleration braking. The results show that the brake performance and blended braking control accuracy of the vehicle are significantly enhanced by the newly proposed algorithms.     

网联环境下高速公路辅助驾驶车辆编队评估

为评估智能网联环境下高速公路辅助驾驶车辆编队的效果，首先基于V2X （Vehicle to Everything）和智能驾驶人模型（Intelligent Driver Model，IDM）对网联环境下的车辆跟驰行为进行建模，并对其进行参数校准；其次从安全性评价指标和通行效率两方面构建编队效果评价体系；然后通过VISSIM和VBA联合仿真，改变编队的车道、交通流量、网联车渗透率等变量进行试验。仿真结果表明，网联环境下车辆辅助驾驶编队在不同层面对于安全性与效率性都有提升；最后以不同期望速度在网联环境和非网联环境下分别进行实车辅助驾驶编队试验，以验证评价指标体系以及仿真试验的有效性。其中，实车试验结果显示，期望速度为70 km·h^-1时，网联环境下的辅助驾驶编队通行效率比非网联环境提升56%，90 km·h^-1时提升37.2%，110 km·h^-1时提升39.8%。通过与仿真试验结果对比，表明网联环境下车辆辅助驾驶编队对交通流安全性有一定程度的提升。     

考虑驾驶风格的电动公交车能耗灰色关联投影-随机森林预测模型

为探索驾驶员驾驶行为与电动公交车能耗之间的关系，采用随机森林算法建立电动公交车能耗预测模型。为克服驾驶行为特征参数和样本数据的随机性对电动公交车能耗预测模型的负面影响，运用灰色关联投影法计算各驾驶行为特征参数的灰色关联度以及各样本数据的投影值，筛选出与能耗具有高关联性的驾驶行为特征参数作为模型的输入变量，以及相似度较高的样本数据作为训练集和测试集。同时，引入了与能耗具有显著相关性的驾驶风格变量以进一步提升模型的预测能力，运用K-means聚类方法将驾驶风格分类并得到驾驶风格标签。将驾驶风格标签和筛选后驾驶行为特征参数作为输入变量，单位里程能耗作为输出变量，基于筛选后的数据集建立了考虑驾驶风格的电动公交车能耗灰色关联投影-随机森林（GRP-RF）预测模型。基于广州市某线路电动公交车运营数据对模型进行检验，并运用该模型分析加速、制动和运行3种典型场景下相应驾驶行为特征参数对电动公交车能耗的影响。结果表明:该模型预测能耗的均方根误差（RMSE）和平均绝对百分比误差（MAPE）分别为0.001 8 kW·h/km和3.42%。相比于不考虑驾驶风格的GRP-RF模型和随机森林模型，该模型的RMSE分别降低了35.71%和48.57%，MAPE分别降低了38.82%和46.81%。研究结果表明:加速、制动和运行阶段的平均能耗分别为1.066，0.903 7，0.955 2 kW·h/km；为使各阶段能耗在相应均值以下，加速阶段应控制加速踏板开度在55%以内；制动阶段应控制制动踏板开度在25%以内；运行阶段应控制车速在40 km/h以内。      

新型电控机械式自动变速器参数优化及性能研究（双语出版）

为解决传统电控机械式自动变速器（AMT）换挡过程中的动力中断问题,同时提高整车动力性与经济性,提出一种将行星机构安装在AMT输入端构成的新型自动变速器（N-AMT）,并对N-AMT基本结构进行详细介绍,同时就驻车、起步和换挡过程中行星机构工作模式进行详细分析。首先根据最大、最小传动比、挡位数和相邻速比的设计要求对N-AMT进行速比初步设计,然后结合AMT换挡和双离合（DCT）换挡各自特点,以动力性为约束,NEDC工况最佳燃油经济性为目标进行遗传算法速比优化设计。利用速比优化设计方法进行不同挡位N-AMT方案设计,并根据动力学关系建立整车模型,对N-AMT进行动力性与经济性分析。综合考虑不同挡位数方案的分析结果和变速器结构成本等因素,确定8挡N-AMT为最终设计方案。最后对8挡N-AMT进行台架、起步和顺序换挡试验。研究结果表明：8挡N-AMT的NEDC循环工况油耗为6.38 L·（100 km）^-1,较5挡AMT原型车工况油耗6.95 L·（100 km）^-1减少了8.86%;N-AMT可以有效消除部分挡位间动力中断的问题,在30%加速踏板开度下,8挡N-AMT的起步时间为1.55 s,较5挡AMT起步时间1.61 s减少了3.7%,整车动力性得到提高;N-AMT换挡时间保持在1.05 s以内,且换挡平顺性较好。     

液压混合动力公交车动力性能仿真与试验研究

将EQ6110公交车改造为并联式液压混合动力公交车,基础车的动力系统不作改变,建立了液压混合动力公交车模型,对液压系统独立工作时的驱动和制动性能进行了仿真及实车试验,为系统的参数匹配提供依据.采用简化公交循环工况的实车试验表明,动力性能满足起步和制动要求,燃油经济性改善达25%以上;另外,仿真结果也表明,动力性能可以满足国家典型公交行驶循环下的起步和制动性要求,制动再生效率达70%,燃油经济性改善达30%.