新型混合动力驱动系统与控制策略的设计

在丰田公司Prius混合动力汽车的驱动结构及其控制策略基础上,提出了一种新型混合动力汽车驱动系统的实现方案。该方案采用了行星轮系和电控离合器结合的传动机构。在设计过程中,以理论研究和分析为基础,着重讨论了驱动结构的各种工况模式和控制策略。     

国外汽车传动技术的一些最新发展

在低碳、节能、环保的要求下,汽车行业将不断进行高效率、低排放汽车传动技术的创新发展。在各种类型变速器共存的全球汽车市场中,汽车传动方案的创新和产品设计的优化影响着其市场份额。特别是近年来高速发展的混合动力技术逐渐趋于成熟,各工程公司争相研究的电驱动技术也将成为未来汽车传动技术研究的重点和挑战。从市场状况、方案创新、产品优化、混合动力、电驱动和关键零部件等几个方面对国外汽车传动技术最新发展情况进行了概述,为国内汽车传动技术的开发研究提供参考。     

电动轮驱动的混合动力汽车开发方案

分析了目前世界上典型的混合动力汽车动力总成方案,从结构模式、汽车性能以及具体布置型式3方面进行了详细地比较。提出了一种采用电动轮驱动的混合动力汽车开发方案,该方案基于某型轿车平台进行混合动力汽车的设计,动力总成采用ISG并联混合模式。同时在后轮安装2个轮毂电机,实现电动轮驱动模式。该技术开发方案,对电动轮技术以及混合动力开发技术的研究与发展具有十分重要的参考意义。     

混合动力汽车耦合系统工作模式分析与动态特性研究

提出一种基于无级变速传动(CVT)与行星齿轮机构的新型功率分流式混合动力汽车耦合系统,分析其工作模式,并建立其动力学模型,以获得其混合驱动模式下的动态特性.     

基于杠杆法的混合动力自动变速器设计研究

为使混合动力汽车降低油耗,提高动力性和延长续驶里程,根据混合动力汽车自动变速器的设计要求,利用杠杆法原理提出一种3排行星齿轮并联混合动力自动变速器。建立5节点杠杆转速线图,并进行详细分析,合理布置动力元件与接合元件,最终使该变速器具备纯电驱动、发动机驱动、联合驱动、行车发电和再生制动5种工作模式,且纯电驱动和发动机驱动时,可分别实现4和5个前进挡。对不同工作模式的功率流向进行分析的结果表明,各工作模式具有较高的传动效率。     

车辆混合动力系统的结构分析与动力控制

为了有效的实现行星齿轮机构的动力耦合功能，分析了双动力源与单排行星齿轮机构连接方式的系统效率，提出了实现混合动力汽车多种工作模式的结构方案，建立了行星齿轮机构的动力学模型，针对启动加速这一工况，建立了电机助力的控制策略，基于matlah／simulink建立了仿真模型，基于该模型进行了加速工况动态仿真并获得了良好的控制效果。该分析有助于混合动力汽车的动力匹配与优化控制。     

新型混合动力汽车传动系统设计与工作模式耦合特性分析

针对目前国内混合动力汽车传动系统的局限性,提出了结合行星机构的动力耦合功能和无级变速器的连续速比调节特性的新型混合动力汽车传动系统方案,运用模拟杠杆法确定了4种结构紧凑、能满足混合动力汽车多种工作模式需要的新型传动系统.分析了新型传动系统在汽车各种行驶工况下的多种工作模式及其动力传递路线和在各工作模式下的耦合特性,为整车控制策略的制定和传动系统的参数匹配与仿真奠定基础.与丰田THS、通用TWO-MODE系统进行对比分析的结果表明,新型传动系统具有结构简单、控制方便和传动效率高等优点.     

串联式混合动力汽车的空调压缩机驱动方案研究

空调压缩机是汽车空调系统中最核心的零件之一,也是传统汽车向混合动力汽车转变过程中,设计变化较大的零件.与传统汽车相比,混合动力汽车由于驱动能源的增加,其空调压缩机有更多可行的驱动方案.文章以串联式混合动力汽车为例,以经济性、可靠性、可控制性及安装的便利作为考量,对空调压缩机的4种可行驱动方案进行了分析研究,通过比较,得出各种方案的利弊.指出从发辰趋势来看,采用双驱动压缩机的方案将会是最具有市场潜力的.     

混合动力汽车功率分配装置的功率传动分析

针对混合动力汽车功率分配装置这一关键部件,分析了以行星齿轮机构为核心的功率分配装置的动力学特性,得出了动力学方程,详细讨论了在各种驱动模式下的功率分配传动过程和效率,其结果可作为下一步混合电动汽车整车能量优化控制研究的基础.     

洗扫车动力传动技术路线分析

动力传动技术是洗扫车的核心技术,节能与新能源汽车的发展对洗扫车传动技术提出了新的挑战。文章分类介绍了传统双发动机传动、单发动机传动、增程式混合动力传动、纯电动传动几种技术路线,分析了典型构型方案的优缺点,提出了洗扫车的动力传动路线发展状况。     

双排行星齿轮机构在混合动力汽车上的应用研究

提出动力复合装置应用于混合动力汽车所应具有的功能,分析表明一种双排行星齿轮机构可以工作在混合动力汽车的多种工作模式下,建立此行星齿轮机构的动力学方程,基于ADVISOR进行仿真,仿真结果表明双排行星齿轮机构能有效的实现两种动力的复合。     

Torque control of engine clutch to improve the driving quality of hybrid electric vehicles

As a powertrain for hybrid electric vehicles (HEVs), the automatic transmission (AT) is not only convenient for the driver but also reduces hybridization costs because the existing production line is used to produce the AT. However, it has low fuel economy due to the torque converter. To overcome this disadvantage, this paper studies HEVs equipped an AT without a torque converter. In this case, additional torque control is needed to prevent the driving quality from deteriorating. This paper suggests three different torque control methods and develops a simulator for an HEV that can simulate the dynamic behaviors of the HEV when the engine clutch is engaged. The HEV drive train is modeled with AMESim, and a controller model is developed with MATLAB/Simulink. A co-simulation environment is established. By using the developed HEV simulator, simulations are conducted to analyze the dynamic behaviors of the HEV according to the control methods.     

HEV控制器硬件在环仿真平台的研究与开发

针对控制器传统开发方法中存在的局限性以及混合动力汽车动力传动系统控制的复杂性,应用控制系统现代开发技术,为某型混合动力客车多能源动力总成控制器开发了硬件在环仿真测试平台,该平台包括实时硬件和系统模型、信号调理电路等,并利用它对控制器进行了仿真测试。仿真测试结果与试验结果说明,所开发平台模型的精度基本能够满足仿真测试要求。控制器的环境试验和在EMC试验中的成功应用以及控制器在车上的正常运行,验证了在混合动力汽车多能源动力总成控制器的开发过程中采用自行开发硬件在环仿真测试平台这一技术方案的可行性。     

轿车起步颤振现象实验测试与时频域分析

汽车起步颤振是指汽车在一定的挡位、节气门开度和道路负载下起步时,出现的传动系剧烈的扭转振动现象。本文考虑了挡位、节气门开度和路面坡度等因素,选取一挡小油门起步工况进行了实车道路实验,对测得的某位置振动加速度信号进行了时域和频域上的分析,确定该工况下引起该轿车起步颤振现象的特征频率。     

电动城市客车传动系速比的设计

电动城市客车动力驱动系统中必须包含变速器和主减速器,对其进行速比设计是非常有必要的.本文介绍电动城市客车传动系的结构特点以及可变速比齿轮传动系和固定速比齿轮传动系的传动比的设计方法.     

Dynamic modeling of the electro-mechanical configuration of the Toyota Hybrid System series/parallel power train

The hybridization of the conventional thermal vehicles nowadays constitutes a paramount importance for car manufacturers, facing the challenge of minimizing the consumption of the road transport. Although hybrid power train technologies did not converge towards a single solution, series/parallel power trains with power-split electromechanical transmissions prove to be the most promising hybrid technology. In fact, these power trains show maximum power train overall efficiency and maximum fuel reduction in almost all driving conditions compared to the conventional and other hybrid power trains. This paper addresses the model and design of the electro-mechanical configuration of one of the most effective HEV power trains: case study of the 2nd generation Prius. It presents the simulation work of the overall operation of the Toyota Hybrid System (THS-II) of the Prius, and explores not only its power-split eCVT innovative transmission system but also its overall supervision controller for energy management. The kinematic and dynamic behaviors of the THS-II power train are explained based on the power-split aspect of its transmission through a planetary gear train. Then, the possible regular driving functionalities that result from its eCVT operation and the energy flow within its power train are outlined. A feed-forward dynamic model of the studied power train is next proposed, supervised by a rule-based engineering intuition controller. The energy consumption of the THS-II proposed model has been validated by comparing simulation results to published results on European, American and Japanese regulatory driving cycles.     

基于MPC555高性能32位单片机的混合动力汽车工况控制研究

介绍了基于NPC555的混合动力汽车动力总成控制系统的组成，阐述了其底层驱动模块、状态转换判断模块、电机驱动模块、内燃机单独驱动模块、内燃机与电机联和驱动模块、串联驱动模块、制动能量回收模块等的功能。试验表明，该控制系统可以实现混合动力汽车运行工况控制。     

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。