GPS-based optimization of plug-in hybrid electric vehicles’ power demands in a cold weather city

Using the WPG03 duty cycle developed from global positioning data collected in Winnipeg, Canada, real world energy demands and costs are modeled. Three types of plug-in hybrid electric vehicles, four temperatures and two charging scenarios are compared to a vehicle with an internal combustion engine. Cold temperatures are shown to greatly affect vehicle operation energy costs, which is an important consideration for cold weather cities such as Winnipeg. The largest energy cost savings are obtained for smaller-battery plug-in hybrids that had the opportunity to charge during the day.     

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.     

混合推进船舶"船-泵+桨-机"匹配方法研究

为提高混合推进船舶推进系统的性能,分析了"船-泵+桨-机"的匹配方法.介绍了"船-桨-机"与"船-泵-机"的匹配方法、思路与步骤,着重研究"船-泵+桨-机"匹配中的泵、桨负载分配对推进性能的影响.以调距桨特性曲线与喷水推进推力曲线进行混合推进舰船的快速性计算,螺旋桨重载降低推进效率,喷水推进重载容易产生空化.为避免喷水推进泵产生空化,调距桨的螺距、转速可调范围变窄.     

基于混合A*和可变半径RS曲线的自动泊车路径优化方法

路径规划是自动泊车系统的重要组成部分,是确保泊车运动安全、缩短行车距离、提高乘坐舒适性的关键。而当前自动泊车规划系统往往面临行驶空间狭小、障碍物多、路径搜索难度大等技术挑战,同时搜索曲线半径固定容易导致路径接点处曲率不连续,增大了路径跟随控制难度和轮胎磨损程度,这些都提升了泊车路径规划的研究难度。针对以上问题,设计可变半径的Reeds-Shepp曲线,提出基于混合A^*和该曲线的自动泊车路径规划方法,通过调整曲线半径,提升其在复杂场景下路径的搜索能力和灵活性。随后,设计基于分段贝塞尔曲线和梯度下降的路径优化方法,利用其多阶导数连续的优势优化已搜索的路径曲率,并采用梯度下降来保证路径曲率大小和对障碍的规避,解决直线与圆弧相接等位置曲率变化不连续的难题。结合路径搜索与路径优化的泊车规划方法能够切实满足复杂场景下的泊车需要。最后,基于团队自主研发的PanoSim虚拟系统与MATLAB搭建联合仿真环境,针对多种自动泊车工况测试验证提出的方法。研究结果表明：调整Reeds-Shepp曲线的搜索半径进行全局路径搜索,可获得更短和更易跟随的路径,具有良好的灵活性;基于贝塞尔曲线和梯度下降法的路径优化可有效消除曲率突变点、约束路径曲率并保证对障碍的无碰撞要求。     

HEV功率级硬件在环测试系统开发及试验研究

针对一款新型混合动力电动汽车 （Hybrid Electric Vehicle,HEV）,结合其动力传动系统的工作原理,设计了考虑实物电磁阀的功率级硬件在环测试系统的总体方案,开发了功率级硬件在环测试系统的硬件系统和软件系统。硬件方面,重点开发了比例电磁阀的电流检测模块。软件方面,基于Matlab/Simulink和ECUCoder软件研究了快速原型控制器中比例电磁阀驱动信号和模拟信号的底层接口软件。利用两种典型动态协调控制策略对所开发的功率级硬件在环系统的测试功能进行了验证。     

Multivariable speed synchronisation for a parallel hybrid electric vehicle drivetrain

In this article, a new drivetrain configuration of a parallel hybrid electric vehicle is considered and a novel model-based control design strategy is given. In particular, the control design covers the speed synchronisation task during a restart of the internal combustion engine. The proposed multivariable synchronisation strategy is based on feedforward and decoupled feedback controllers. The performance and the robustness properties of the closed-loop system are illustrated by nonlinear simulation results.     

Strategies to achieve deep reductions in metropolitan transportation GHG emissions: the case of Philadelphia

ABSTRACT

This paper investigates strategies that could achieve an 80% reduction in transportation emissions from current levels by 2050 in the City of Philadelphia. The baseline daily lifecycle emissions generated by road transportation in the Greater Philadelphia Region in 2012 were quantified using trip information from the 2012 Household Travel Survey (HTS). Emissions were projected to the year 2050 accounting for population growth and trends in vehicle technology for both the Greater Philadelphia Region and the City of Philadelphia. The impacts of vehicle technology and shifts in travel modes on greenhouse gas (GHG) emissions in 2050 were quantified using a scenario approach. The analysis of 12 different scenarios suggests that 80% reduction in emissions is technically feasible through a combination of active transportation, cleaner fuels for public transit vehicles, and a significant market penetration of battery-electric vehicles. The additional electricity demand associated with greater use of electric vehicles could amount to 10.8 TWh/year. The use of plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) shows promising results due to high reductions in GHG emissions at a potentially manageable cost.     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

基于混合法的内部结构声分析

有限元法（FEM）是广泛接受的分析耦合结构声（SA）系统动力响应的预报工具。由于随频率增加计算模型也增加导致基于单元的方法在实际中约束在低频段。一种替代方法是基于间接Trefftz法的基于波动方法（WBM）。但WBM的不足之处在于高计算效率只针对中度复杂的几何模型。为了利用两者的优势：FEM的广泛应用和WBM的高收敛特性,提出了混合FE-WB预报法（FEM-WBM）。基本原理是将FE模型中较大且几何简单的部分采用WBM代替。得到的耦合模型仍具有较少的自由度。简要描述了FEM、WBM以及混合FEM-WBM的理论基础。最后将该方法应用于一个简单的结构声模型,理论分析结果与数值仿真计算结果吻合较好,该混合方法有潜力覆盖中频段。     

多单体组合结构混合振动控制研究

提出了一种新的振动控制体系—多单体组合结构混合振动控制体系,建立了分析计算模型,推导了其振动及控制方程,并研究了其振动控制性能和影响参数。研究结果表明多单体组合结构混合振动控制体系能对结构地震响应进行有效控制,并能降低控制成本。