BSG混合动力轿车动力系统参数设计及试验研究

介绍了BSG混合动力轿车动力系统的结构及工作原理,对发动机、BSG电机、蓄电池以及传动系传动比进行了参数设计,并对BSG电机不参与工作和参与工作两种状态下轿车的动力性、燃油经济性和排放性能进行了对比试验.试验结果表明,BSG电机参与工作时BSG混合动力轿车的动力性、燃油经济性和排放性能均有显著改善.     

48VBSG混合动力系统控制策略开发及试验研究

传统内燃机结合48V BSG电机的弱混合动力系统是应对未来油耗法规的一种高性价比方案,其节油效果明显、成本低、开发难度小.为研究48V BSG混合动力系统对于现有车辆性能的改善效果,对一台量产SUV进行了改造,在原有的发动机上加装了48V BSG电机系统,实现了加速助力、能量回收、发动机高速起动等混合动力功能.在该车上,对上述混合动力功能的控制策略进行了研究与优化,并进行试验验证.改造前后的N EDC循环测试表明,该系统能够降低燃油消耗9.1%、THC排放34.3%、NMHC排放35.4%、NOx排放60.6%,并能大幅降低车辆起动的振动噪声水平,提升车辆动力性.     

并联混合动力汽车BSG控制策略研究

基于某款P2构型并联混合动力汽车,提出增加皮带传动起动/发电一体化电机(BSG)实现P0+P2的混合动力系统构型方案,并基于起动发动机和发电的功能需求计算了BSG及皮带轮参数,提出了两段式BSG起动、调速控制策略和稳定发电控制策略,并搭建试验样车。基于实车环境和车载控制器开展了样车测试,结果表明,配备BSG的样车具备快速起动、调速功能,且在车辆行驶模式不断切换的动态过程中,BSG-发动机系统仍可维持稳定发电状态。     

并联混合动力轿车系统开发与试验匹配研究

采用基于超级电容的设计方案开发了单轴并联式混合动力轿车,对发动机、ISG电机、超级电容等零部件进行选型.研究了并联混合动力轿车动力系统的控制策略,优化匹配了发动机和电机的转矩分配,实现了混合动力节能并降低了排放.进行了混合动力系统的启动和怠速优化试验,实现了混合动力各个工况的控制参数的优化匹配,降低了启动污染物的排放,提高了燃油经济性.     

电容式混合动力轿车整车控制策略研究

设计开发了双离合器、单轴并联ISG电机结构的电容式混合动力轿车。深入研究该混合动力系统控制策略,对车辆运行工况进行了严格划分,优化了各工况下发动机、电机的扭矩分配。通过大量台架标定实验对各工况入口参数及控制参数进行了优化匹配,并在Matlab/Simulink仿真平台和转毂试验台架上对该控制策略进行了验证。     

超级电容与燃料电池发动机混合动力系统测试研究

构建了包括混合动力系统、负载系统、数据采集系统及控制系统的超级电容与燃料电池混合动力系统测试平台,并对该系统进行了测试试验.测试结果表明,道路仿真软件RLS能有效模拟实际道路工况;超级电容可弥补燃料电池发动机的缺陷;CAN总线技术采集设备的使用提高了数据采集系统的可靠性.该混合动力系统测试平台为燃料电池汽车的开发提供了试验手段.     

重型商用车混合动力构型研究

研究分析了多种重型商用车混合动力系统构型,着重对BSG系统、单电机ISG系统、双电机系统多种构型的结构与原理进行了分析,通过对多种构型技术路线优势与重型商用车的分析,给出了重型商用车未来技术路线的方向,可为其他重型混合动力商用汽车产品的开发及混动技术路线的选择提供参考经验。     

基于Modelica的并联式混合动力车辆建模与仿真

针对P3并联式混合动力系统,制定了发动机、电机功率分配策略。应用Modelica语言搭建整车模型,分析了混合动力系统的工作模式,比较了标准试验工况下某车型传统动力和P3混合动力的燃油经济性,并研究了不同最佳油耗区最小功率值对混合动力系统燃油经济性的影响。结果表明,该P3混动系统通过实现纯电、行车充电、发动机单独驱动、电机助力、制动回收等工作模式,使车辆综合油耗下降16.3～23.9%;随着最佳油耗区最小功率值的增加,系统油耗先降低后增加。仿真结果与试验结果相吻合,适用于混合动力系统的开发与研究。     

混合动力系统发动机工况点优化的标定实现

混合动力系统较传统动力总成系统增加了电机、电池,使发动机工况点可以在发动机、电机、动力电池限制范围内进行优化,以提高燃油经济性。以优化整车燃油经济性为目的,得到所有可运行工况点发电、助力工作模式下的等效燃油消耗率。等效燃油消耗率为非线性离散数据,为保证标定数据有效、整车系统的稳定性,给出基于等效燃油消耗率的发动机工况点标定数据修正原则,最终得到混合动力系统扭矩分配的标定数据。通过合理标定扭矩分配,达到优化发动机工况点落点以提高整车经济性的目的。     

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。     

新能源插电式混合动力汽车馈电时控制逻辑的分析与驾驶体验优化——不同混动架构与驾驶体验以及与能耗之间的关系分析

时代的发展使得环境污染问题愈发严重,机动车成为排放污染物的重要贡献者。因此,发展新能源汽车具有很强的战略性必要性。常见的混合动力汽车可粗略分为两大类:HEV 普通型混合动力汽车;PHEV 插电式混合动力汽车。前者的代表性车型为:丰田普锐斯、一汽丰田卡罗拉双擎。后者的代表车型为:比亚迪秦、荣威Ei6等国产车型。特殊车型为传祺GA5插电增程式电动车。本文重点介绍PHEV插电式混合动力汽车根据不同混动架构,在馈电时对驾驶质感以及能耗的影响做出分析、以及探讨可采取对应结构的改进方法及手段的可行性分析。PHEV插电式混合动力汽车馈电驾驶质感以及能耗的改变最终通过P0位置加装BSG电机或者P1位置加装ISG电机(适用于P3结构混合动力车型、代表车型比亚迪秦)、采用能量分流的混动架构(例如一汽丰田卡罗拉双擎)以及双电机增程式架构(例如传祺GS4 GA5新能源前轴发动机带动发电机发电输出动力的任务完全交给大功率的独立电机)等。通过该方式使得在馈电状态时,发动机与传动系脱藕,于最佳经济转速只用于发电。从而使能量得到最合理的利用、实现馈电油耗低、以及馈电行驶质感提升的目的。     

混合动力汽车能量控制策略

针对串联、并联和混联3种类型的混合动力汽车驱动系统的不同结构特点,文章对3种类型混合动力汽车的能量控制策略分别进行了详细阐述,指出了未来混合动力汽车能量控制策略研究的发展方向。能量控制策略不仅要实现整车最佳的燃油经济性,而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命及驾驶性能等多方面要求,并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况,使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配,兼顾上述各方面要求的优化控制策略的研究应是今后的研究重点。     

混合动力系统的台架试验研究

针对所开发的混合动力系统的特点,建立了包括测功机、发动机及ECU、电动机及电机控制器ECU、液晶仪表、电池及管理系统ECU、软件监控界面等在内的动力系统测试平台。通过台架试验,实现了发动机和电动机双驱动动力源的参数匹配,节约了开发成本,缩短了开发周期,完成了用车辆难以进行的试验,验证了整车的控制逻辑及其相关的控制策略,为转鼓试验和整车的进一步开发研究奠定了基础。     

Effect of regenerative braking energy on battery current balance in a parallel hybrid gasoline-electric vehicle under FTP-75 driving mode

In recent years, a hybrid electric vehicle (HEV) has been considered a successful technology. Especially, in case of a full HEV, the motor can drive the vehicle by itself at low velocity or assist the engine at high load. To improve the hybrid electric vehicle’s efficiency, a regenerative braking system is also applied to recover from kinetic energy. In this study, an experimental control apparatus was set up with a parallel hybrid electric vehicle mounted on a chassis dynamometer to measure ECU (engine control unit) and MCU (motor control unit) signals, including the current and state of charge in the battery. In order to analyze regenerative braking characteristics, user define braking driving cycle was introduced and carried out using different initial velocities and braking times. The FTP 75 driving cycle was then adapted under different initial SOC (state of charge) levels. The experiment data was analyzed in accordance with the vehicle velocity, battery current, instant SOC level, motor RPM, engine RPM, and then vehicle driving mode was decided. In case of braking driving cycle, it was observed that SOC were increased up to 1.5 % when the braking time and the velocidy were 6 second and 60 km/h, respectively. In addition, using the FTP 75 driving cycle, mode 1 was most frequently operated at SOC 65 conditions in phase 1. In phase 2, due to frequent stop-go hills, percentage of mode 1 was increase by 22 %. Eventually, despite of identity, it was shown that the characteristics of phase 3 differed from phase 1 due to the evanishment of the effects of initial SOCs.     

P2结构混合动力系统协同控制

为了提高混合动力各系统的控制效率和响应性,针对P2结构混合动力系统控制对象的特点和整车的功能需求,提出了P2结构混合动力控制系统的构架和所有有效的工作模式,并从整车运行工况和模式转换效率的角度总结了所有有效的工作模式转换真值矩阵。为了满足各节点单元的协同控制要求,提出了P2混合动力控制系统的协同控制构架,约束了各控制单元的主要功能和接口定义,并对多个控制单元之间的复合控制过程进行描述。分析了2种不同动力源在液压控制的混合动力离合器的耦合过程以及混合动力离合器与换挡离合器控制过程重叠时所带来的动力迟滞,对离合器的压力控制和发动机的启动过程时序进行了优化。在不同的控制阶段定义了关键的控制目标,建立发动机扭矩、电机扭矩、混合动力离合器控制压力三者之间的关联。结果表明：发动机、电机、变速器之间通过HCU的协同控制方法能够高效地完成混动工作模式之间的转换。整车试验验证了各系统的系统控制效果,整个模式转换过程的时间为1.5 s,换挡品质和动力响应性满足驾驶需求。     

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。     

四轮驱动混合动力汽车动力系统设计

根据混合动力系统零部件选型设计原则和整车在运行条件下的功率、扭矩需求,确定了动力系统的发动机、SSG、轮毂电机和蓄电池的性能参数,并进行了优化匹配、建模仿真和道路试验。结果表明,所设计的混合动力系统可满足整车的性能要求,所述方法和所得结果为混合动力系统的设计提供了理论基础。