混合动力客车模式切换多控制器的协调控制

分析了并联混合动力客车由纯电动驱动模式向发动机单独驱动模式切换的过程,借鉴了切换系统的基本思想,提出混合动力客车模式切换多控制器的协调控制策略;按照离合器的状态将驱动模式切换过程划分为3阶段,根据车辆运行所处的不同阶段,设计了Fuzzy-PI控制器与滑模控制器对发动机与驱动电机进行动力协调控制;以冲击度作为评价模式切换品质的量化指标,在MATLAB/Simulink/Stateflow中建立了并联混合动力系统仿真模型,搭建了整车试验平台,分析了协调控制的效果。仿真结果表明:未采用协调控制策略时,在离合器滑摩阶段,由于离合器两端转速差较大,其传递摩擦转矩会产生约189N·m的扰动,导致车速骤降,反向的最大冲击度约为41.2m·s~(-3);采用协调控制策略后,在整个模式切换过程中冲击度变化范围为-3~4m·s~(-3),保证了动力传动系统输出的平稳性,有效地抑制了驱动模式切换过程中对车辆所造成的冲击;在一完整的驱动模式切换中,实际车速的偏差小于5%,冲击度控制在-5~7m·s~(-3),试验结果与仿真结果基本一致,证明了该策略的可行性与有效性。     

电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型。通过MATLAB及ADAMS联合仿真,分析了电动车辆的动力性(最大车速、最大爬坡度、加速时间),对研制的样车进行了测试并与仿真结果进行对比,结果表明仿真结果与试验结果吻合良好,验证了电动车辆仿真模型的有效性。     

复合式汽车自动变速器传动效率与动力性仿真

对复合式汽车自动变速器传动效率和动力性进行研究。利用稳态下的发动机试验数据建立发动机转矩输出模型,基于Simulation X软件,建立装有复合式自动变速器的整车仿真模型,分别对复合式汽车自动变速器和金属带式无级变速器(CVT)进行仿真试验。仿真结果表明:复合式汽车自动变速器在高速大负荷下的传递效率高于CVT,装备复合式汽车自动变速器车辆的最高车速、百公里加速时间等各项指标均优于装备CVT的车辆。     

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%.      

基于模型的汽油机动态转矩输出性能仿真研究

以Matlab/Simulink仿真软件为工具,研究了基于汽油机平均值模型的发动机动态转矩估计方法.建立并验证了发动机动态模型.用所建立模型能够由节气门开度和转速动态计算输出转矩.对给定的转矩曲线进行动态转矩跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析.     

电动轮驱动汽车转向节能行驶模式仿真

为了研究电动轮驱动汽车在转向过程中的能量消耗特点,分析了车辆曲线行驶时的阻力,提出了车辆准中性转弯行驶的节能模式。在MATLAB/Simulink上建立了电动轮驱动汽车仿真模型,利用横摆角速度作为控制变量对前后轴的转矩分配系数进行PID控制,利用车辆的侧向加速度作为控制变量对左右轴的转矩分配系数进行PID控制,并对车辆匀速转弯工况进行了仿真。仿真结果表明:在准中性转向的行驶模式中,车轮没有产生滑移现象,后外轮上的驱动转矩明显大于其他车轮,外侧车轮的转矩要大于内轮,后轮的转矩要大于前轮,车辆的功率消耗减小了1.15%。     

基于转矩分配的并联式混合动力电动轿车能量管理策略研究

提出了基于对驾驶员行驶需求转矩进行实时分配的混合动力电动汽车整车能量管理策略．针对一款双电机结构的并联式混合动力电动轿车的特点，提出以发动机稳态状态下的燃油消耗率特性图为基础，将车辆行驶需求转矩合理地分配给发动机、主电机及ISG，从而实现降低发动机燃油消耗，维持电池SOC平衡的控制目的．按此能量管理策略建立该电动轿车的控制器模型，并将其整体嵌入电动汽车前向仿真软件HEVSim中的相应整车模型中进行仿真测试，仿真结果达到控制要求，证实该能量管理策略具有合理性与可行性。     

浅谈离合器的设计

随着时代的发展,汽车工业发展迅速,而离合器是决定整车性能的主要部件,在给定发动机输出转矩、转速及最高车速等条件下,计算出离合器的基本参数,同时对各结构件进行分析设计、改进,合理布置各部分总成,以达到良好的性能。     

插电式四轮驱动混合动力汽车建模仿真与匹配分析

提出一种插电式四轮驱动混合动力汽车的结构,并对该结构进行详细分析。利用Cruise软件搭建该插电式四轮驱动混合动力汽车的整车仿真模型,利用Matlab/Simulink软件搭建整车控制策略。对该插电式四轮驱动混合动力汽车的主减速器传动比和动力电池SOC的上限值和下限值进行优化分析,得到最佳的主减速器传动比和SOC的上限值和下限值。根据优化结果可以显著改善该车的动力性和经济性。     

基于PID控制器的扭矩-进气量map补偿方法

随着发动机使用时间的增加,元器件老化和参数漂移等因素导致发动机的特性map与发动机系统不匹配,使得发动机的扭矩输出性能下降.针对map与发动机系统不匹配的问题,本文基于map/机理混合描述的汽油发动机模型,在双闭环气路控制系统的基础上,以扭矩-进气量转换map为例,设计了PID控制器对期望的进气流量进行动态补偿,从而使得汽油机的实际输出扭矩满足期望的发动机扭矩需求.最后,利用高保真的四缸进气道喷射汽油机仿真模型（enDYNA）进行了仿真实验,仿真结果验证了基于PID控制器补偿方法的有效性.     

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。     

电动车辆动力系统设计及联合仿真

通过分析电动车辆对驱动电机转矩和转速的要求,以一电动车辆为例,选定了永磁无刷直流电机作为驱动电机,利用MATLAB中电气模块SimPowerSystems建立电机及其控制器仿真模型,设计了包含转速PID和电流滞环控制的双闭环控制策略;根据整车三维实体模型中硬点位置,在ADAMS中建立了整车机械仿真模型.通过MATLAB...     

并联式混合动力汽车能量管理的马尔可夫决策

为研究同轴并联式混合动力汽车的能量管理策略,建立了同轴并联式动力系统动态方程,分析了转矩需求无后效性的马尔可夫特性.在维持电池容量不变的条件下,以燃油消耗最小为优化目标,采用马尔可夫决策实施能量管理策略,并采用策略迭代方法求解了马尔可夫能量管理的转矩决策过程,在J1015工况和昆明工况进行了仿真,实现了能量管理的在线实施.结果表明,与基于动态规划的能量管理策略相比,马尔可夫决策的能量管理策略能在线实施,且电池容量变化更为平稳;在燃料消耗方面是全局次优的,在J1015行驶工况下100 km燃油消耗增加了1.32 L,在昆明行驶工况下100 km燃油消耗增加了1.59 L.      

基于Cruise-Simulink联合仿真的FCEV能量管理策略研究

采用Cruise与Simulink建立整车联合仿真平台,提出了燃料电池发动机负载均衡和动力蓄电池SOC功率补偿的能量管理策略,并以欧洲NEDC循环工况对燃料电池电动汽车进行仿真研究.结果表明:提出的控制策略可以很好对燃料电池和动力蓄电池进行能量分配,满足整车的动力性要求.     

混合动力汽车的动力系统

从城市汽车节能减排的角度,以不同动力系统的低排量混合动力汽车为对象,用ADVISOR软件进行仿真分析,证明小排量的并联式混合动力汽车同时具备良好的动力性、经济性和排放特性.结合城市行驶工况特点,得出小排量并联混合动力汽车比串联混合动力汽车更适合城市汽车节能减排、环境保护要求的结论.     

混合动力车辆无离合器操作换档动态协调控制方法

为减小混合动力车辆换档过程中产生的冲击,缩短换档时间与提高车辆的加速性能,基于一种双电机混合动力系统构型,提出了无离合器操作的换档协调控制方法。通过控制自动变速器输入轴处的电机,实现无离合器操作换档过程中变速器输入轴的转速快速同步,缩短换档时间。为了防止离合器频繁分离与结合导致过度的磨损,控制自动变速器输出轴处的电机,在换档过程中通过驱动力补偿来保证整个系统的转矩输出连续,减小换档过程的冲击度。试验结果表明：应用无离合器操作换档协调控制方法能够确保车辆在换档过程中驱动力的连续输出,与传统的换档方式相比,冲击度降低了约60％,车辆在0～50 km·h-1与0～60 km·h-1的加速性能分别提高了5．53％与5．94％。     

车辆自适应巡航控制算法的设计与仿真

为实现智能车辆的自适应巡航功能,基于车速跟踪及PID控制理论设计了具有上下两层结构的自适应巡航控制系统.下层控制器根据上层控制器计算出的期望车速对节气门开度和制动力矩进行协调控制.在保证控制精度的前提下简化了算法.多种工况下的仿真实验表明控制器的控制效果良好.     

基于动态建模仿真的纯电动汽车动力性分析

针对纯电动汽车的动力性分析问题,根据电机的测试数据,建立基于Simulink的动态仿真模型,并进行纯电动汽车动力性指标的仿真计算。结果表明:动态建模仿真方法比传统的动力性计算方法更方便更有效,能反映纯电动汽车在实际道路行驶时负载突变状态下整车的动力性能特点。     

转向工况的整车悬架动力学仿真

建立了被动悬架的整车模型,并用MATLAB软件对不同车轮转角和不同车速的悬架振动进行了仿真。仿真结果表明,随着车轮转角增大,车辆横摆角速度、侧倾角、垂向振动加速度增大;随着车速的增大,横摆角速度的超调量增大。仿真为整车悬架参数的设计和减振控制提供了依据。     

混合动力公交车整车控制器设计与硬件仿真

根据MCU的特点、原理及电磁兼容性设计方法,研制了一款并联式混合动力公交车的整车控制器(HCU),并利用硬件在环仿真测试对硬件系统功能进行了验证。结果表明,该HCU性能稳定、工作可靠、能准确实现整车控制功能。