中国市场增程式电动汽车研究

发展新能源汽车,是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,是应对气候变化、推动绿色发展的战略举措。增程式电动汽车作为串联混动的一种,发动机在该车辆上不直接驱动车辆,仅驱动发电机发电为车辆提供电能,相对于传统车及其他混动车型发动机,其工作点及车辆控制策略都更为简单,凭借这一特点,增程式电动汽车在新能源的舞台占据一席之地。文章列举了中国市场出现的几款典型的增程式电动汽车,并对其工作模式、性能参数及市场表现进行详细分析,从而对增程式电动汽车在中国市场未来的发展进行预测。     

增程式电动环卫车动力系统匹配与仿真

进行增程式电动环卫车动力系统的匹配,对驱动电机、增程器和动力电池组等关键部件进行了选型和指标验证.基于Matlab/Simulink搭建了整车正向仿真模型,对增程器在恒功率模式和功率跟随模式两种控制策略下进行了百公里典型城市公交连续工况仿真.结果表明:匹配的动力系统能够满足增程式电动环卫车的工况要求;增程器能够在动力电池荷电状态下降到设定值时开启,以延长车辆的续驶里程,并能够使电池组荷电状态维持在一定的区间.从能量消耗来看,基于增程器开关运行的恒功率模式和功率随动模式在我国典型城市公交工况下的平均等效百公里油耗分别为28.70 L和29.51 L,即恒功率模式的等效百公里燃油消耗比功率跟随模式的等效百公里燃油消耗少0.81 L.     

2018款广汽三菱祺智PHEV车无法上高压电

故障现象一辆2018款广汽三菱祺智PHEV车(车型为GMC6450ACHEVXJ),搭载由1.5 L阿特金森循环发动机和G-MC机电耦合系统组成的混动系统,累计行驶里程约为7.3万km。车主反映,该车无法进入"Ready"状态,即无法上高压电,车辆无法行驶。故障诊断接车后试车,踩下制动踏板,按下起动按钮,车辆无法进入“Ready”状态。     

增程式乘用车转商用车发电策略优化

阐述了增程式乘用车转商用车在现阶段法规情况下面临的工况燃油耗问题。经过测试分析,发现原因为在商用车执行的新欧洲行驶循环（NEDC）工况下,车速相比乘用车执行的全球统一轻型车辆测试循环（WLTC）工况更低;在应用车速限制功率策略的情况下,增程器低效率点占比更大,导致工况的平均燃油耗升高。为此,可通过提升车速限制的发电功率,实现降低商用车执行 NEDC 工况的燃油耗。     

增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略研究

针对增程式电动汽车多动力源的能量分配和车辆行驶工况具有较大随机性和不确定性的问题,提出了一种增程式电动汽车最优曲线模糊控制策略。该策略包含两个子模糊控制器,分别施行发动机工作区间的模糊调整和串联功率的模糊分配,以决定发动机最优曲线上的工作区间和串联结构形式下发动机/发电机和动力电池输出功率的分配。离线硬件在环仿真结果表明,所采用的控制策略通用性强且具有较好的鲁棒性,能实现预设的控制目标,获得较优的燃油经济性。     

插电式串联混合动力汽车发动机起停控制策略的优化

利用AVL-CRUISE软件对某插电式串联混合动力汽车进行整车建模与仿真,并在不同的行驶循环工况和车辆行驶里程下优化发动机的起停控制策略。结果表明:根据不同的行驶循环工况和行驶里程来修正发动机起停时刻的SOC值,可以有效缩短发动机的运行时间,从而降低油耗和能量损失。该方法也可为增程型电动汽车发动机的起动控制提供参考。     

基于串联式增程汽车多种工况的优化控制策略

增程式汽车是纯电动汽车搭载增程器(发动机、发电机和整流装置组成的辅助动力装置),当蓄电池电量充足时,汽车以纯电动模式行驶;电量不足时,启动增程器,利用增程器发电给蓄电池充电或直接驱动电机,从而增加电动汽车的续驶里程。基于增程器的串联混动技术已成为解决新能源汽车里程焦虑的有效途径。本文介绍基于串联式增程电动汽车在不同工况下的优化控制方法。     

普锐斯车动力电池单元电压偏差故障

正故障现象一辆行驶里程约为16万km的2012年产丰田普锐斯混合动力汽车(车型为ZVW30L),搭载1.8 L阿特金森循环发动机和1台42 k W发电机(MG1)及60 k W驱动电动机(MG2)。客户反映该车在行驶过程中,仪表盘上的主警告灯、发动机警告灯、充电指示灯突然点亮,多信息显示屏上提示"检查混合动力系统,请将车辆停在安全地点"。故障诊断用故障检测仪检测,读得故障代码P0A80-123,含义为"更换混合型电     

指日可待 2012北京国际车展混动电动车型看台

凯迪拉克ELR在2012年北京国际车展上,凯迪拉克宣布首款搭载增程型电力驱动技术的豪华电动轿跑ELR将量产并引入中国市场。凯迪拉克ELR采用的电力驱动系统包括一个功率为16千瓦时的T形锂电池组,一个电力驱动组以及发电发动机。电池组由220多个锂离子电池组成,集成安置底盘上,可以通过连接普通家用电源插座进行充电。当电池能量充足时,ELR实现零油耗、零排放。当电池电量较低时,系统会自动切换至增程行驶模式,发电用的发动机为车辆继续行驶提供电力,确保车辆增加几百公里的续驶里程。这种增程模式消除了人们对于传统电动车电能耗尽后没有后备电能的担忧。     

2014年雷克萨斯NX300h车辆行驶中仪表显示电池系统故障

车型:2014年雷克萨斯NX300h混合动力车辆,配置2AR阿特金森循环发动机及P314E-CVT传动桥。行驶里程:98000km。故障现象:车主反映,该车在市区拥堵路况行驶中,组合仪表内主警告灯点亮(黄色三角形中间感叹号),仪表信息中心出现“电池系统故障,请到经销店检查”字样,如图1所示,客户描述故障灯点亮后,行驶并未见其他异常。     

混合动力汽车转矩分配策略优化研究

以搭载改型后的Atkinson循环发动机并带有双离合器的单轴并联式混合动力三厢轿车为研究对象,采用逻辑门限值控制方法对发动机和电机的转矩进行合理分配,使混合动力系统在各种行驶工况模式下能够实时切换到高效工作区;引入各个驾驶工况模式控制策略的瞬时优化算法,进一步提高混合动力总成系统的整体效率。仿真和试验对比分析表明,提出的控制策略能够有效地降低NEDC循环工况百公里油耗,提高了搭载Atkinson循环发动机混合动力汽车的燃油经济性。     

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。     

基于热管理的甲醇燃料电池增程器布置分析

由于纯电动汽车动力蓄电池储能有限,所以,燃料电池以高效率、无污染、高可靠性的特点成为电动汽车增程器的研究热点。文章以市场上某款纯电动汽车为研究对象,将甲醇燃料电池增程器布置在车辆前舱内,对不同车速下燃料电池增程器三维模型的温度场分布进行仿真。仿真结果表明:车辆静止时,甲醇燃料电池以额定功率工作会影响前舱部件正常工作,当车辆以超过30 km/h的速度行驶,可以忽略燃料电池增程器对前舱部件的影响。试验结果验证了仿真结果的准确性,对于实车燃料电池增程器的布置和控制策略的制定具有一定的参考价值。     

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.     

基于遗传算法系统效率优化的PHEV电量保持模式控制策略

为了提高插电式混合动力汽车（PHEV）在电量保持下的燃油经济性,并解决插电式混合动力汽车在运行过程中动力元件效率对系统能量利用率影响的问题,制定了系统效率最优的控制策略。以PHEV关键动力部件的测试数据为基础,建立发动机、驱动电机、无级变速器（CVT）以及动力电池等关键部件的效率数值模型,并考虑了温度及荷电状态（SOC）对动力电池充放电功率的影响。设计以混合动力系统效率最优为适应度评价函数,将CVT速比、发动机转矩作为优化变量,以车速、加速度和SOC为状态变量,在动力性指标的约束下,运用遗传算法进行迭代寻优,PHEV的系统效率在第20代左右收敛于全局最优值。同时发动机转矩和CVT速比通过多代遗传进化,较快收敛于最佳值。将相关优化结果与车速、加速度拟合成相应的三维控制数表,综合数值建模和试验测试数据建模的方法,基于MATLAB/Simulink搭建插电式混合动力汽车整车控制策略仿真模型,采用新欧洲行驶循环工况进行仿真验证。结果表明：插电式混合动力汽车在电量保持模式下,利用遗传算法优化的系统效率最优控制策略相比优化前,动力电池SOC运行更为平稳,CVT效率有所提升,驱动电机及发动机转矩分配更为合理;百公里燃油消耗量从优化前的5.2 L降至4.5 L,燃油经济性提升了13.5%。     

Effects of FTP-75 mode vehicle fuel economy improvement due to types of power steering system

This paper focuses on fuel economy improvement according to the type of power steering system. Usually, a conventional power steering system is directly driven by the crankshaft of the engine with a belt, known as HPS (hydraulic power steering). However, there is some inefficiency with this system at high engine speeds. To improve this inefficiency, automobile makers have developed two power steering systems: EHPS (electro-hydraulic power steering) and MDPS (motor-driven power steering) or EPS (electric powered steering). However, there has been insufficient study of effects of the type of power steering system on fuel economy. In this paper, the effect of the type of power steering system on fuel economy is studied experimentally, and calculations of the effect on vehicle fuel economy are presenting using computer simulation with AVL cruise software. The results demonstrate that a 1% vehicle fuel economy improvement can be achieved in a vehicle with an electro-hydraulic power steering system compared to a vehicle with a hydraulic power steering system. In addition, a 1.7% vehicle fuel economy improvement can be achieved using a full electric power steering system in a FTP-75 driving cycle. These results could be used to choose a power steering system.     

绿色驱动 合作共赢 “2014中国汽车论坛”嘉宾精彩发言摘录

2014年4月22日,为期一天的"2014中国汽车论坛"在北京召开。该论坛由工业和信息化部主办,中国汽车工业协会(CAAM)承办,堪称国内汽车行业高规格、全球化的论坛。从2011年开始本论坛已举办三届,时间都在北京、上海两大车展期间,地点也相应地设在北京或上海。"中国汽车论坛"有两个特色:一是顶级、高端,每届论坛开幕的前一天,中国政府部门、汽车业界大佬、论坛重要来宾都会举行一场闭门峰会,峰会没有记者出席,参会嘉宾倡议中国汽车行业政策、发展等重大问题;另一个是全球化,由中国汽车工业协会出面,该论坛每年都会邀请一些国外汽车组织的负责人,包括达沃斯经济论坛的专家等,论坛现场用中英文进行同声传译,论坛主题一般围绕中国和世界汽车产业的发展,具有全球视点。本届论坛的主题是"绿色驱动,合作共赢",主要探讨"新经济转型下的中国和世界汽车产业——趋势、挑战、策略"。上午主论坛发言嘉宾依次是:工业和信息化部部长苗圩、中国汽车工业协会会长徐建一、中国汽车工业协会秘书长董扬、世界汽车组织主席Patrick Blain、世界经济论坛美国分部资深总监John B.Moavenzadeh、清洁运输国际委员会乘用车项目、负责人Anup P.Bandivadekar、北京汽车集团有限公司总经理张夕勇。《汽车科技》作为重要支持媒体出席"2014中国汽车论坛",并进行全程报道。现将嘉宾精彩发言摘录如下,以飨读者。     

某车型发动机怠速降低对整车用电平衡的影响

阐述汽车整车电气系统电量平衡发电机、蓄电池和用电器三者之间的关系。列出整车电气系统负载情况,以某车型负载5为例,分析在模拟城市工况、60km/h匀速行驶工况和试验场综合路循环工况下,怠速降低前后整车用电设备试验数据,论证发动机怠速情况整车电平衡存在差异。     

基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果，以适用于工程批量应用为导向，制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理，提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制，根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系，分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性，提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法，建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型，通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明：相对于等效燃油最小能量管理策略，基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性，在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%，发动机的启停次数降低了约53%；相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法，发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%；与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比，在不能提前预知工况的条件下，制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。     

Fuzzy energy management strategy for a hybrid electric vehicle based on driving cycle recognition

By considering the effect of the driving cycle on the energy management strategy (EMS), a fuzzy EMS based on driving cycle recognition is proposed to improve the fuel economy of a parallel hybrid electric vehicle. The EMS is composed of driving cycle recognition and a fuzzy torque distribution controller. The current driving cycle is recognized by learning vector quantization in driving cycle recognition. The torque of the engine and the motor is controlled by a fuzzy torque distribution controller based on the required torque of the hybrid powertrain and the battery state of charge. The membership functions and rules of the fuzzy torque distribution controller are optimized simultaneously by using particle swarm optimization. Based on the identification results of driving cycle recognition, the fuzzy torque distribution controller selects the corresponding membership function and rule to control the hybrid powertrain. The simulation research based on ADVISOR demonstrates that this EMS improves fuel economy more effectively than fuzzy EMS without driving cycle recognition.