An Investigation into Regenerative Braking Control Strategy for Hybrid Electric Vehicle

Energy regeneration during braking is an important technique for hybrid electric vehicle （HEV） to improve their fuel economy and extend their driving range. Due to the effect of regenerative braking torque which is added by electric motor, the braking torque distribution between front and rear axles should be changed and the control logic of anti-lock braking system （ABS） ought to be adjusted according to the regenerative braking torque. This paper put forward a braking control strategy for hybrid electric vehicle; the control strategy is implemented with eight DOFs （Degree-of-Freedom） nonlinear vehicle forward simulation model which is built under the environment of Matlab/Simulink. Based on target wheel slip ratio, a fuzzy logic approach was applied to maintain the optimal target slip ratio so that best compromise between hydraulic torque and regenerative torque can be obtained for the vehicle.     

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%.      

无级变速汽车液力变矩器工作策略

为了提高无级变速汽车液力变矩器工作的燃料经济性,确定了液力变矩器锁止、解锁的合理条件。为了提高液力变矩器解锁时的工作效率,利用无级变速器速比调节功能,设计了PID控制器,使得发动机-液力变矩器始终工作在最佳经济区域。为了减少液力变矩器锁止时的冲击,以允许冲击度范围内滑磨功最小与发动机稳定运转2个原则,提出了锁止离合器接合的控制策略,设计了以冲击度和发动机转速差为输入量的模糊控制器。两种不同锁止情况试验结果表明:急加速(1.92 s)比缓加速(1.38 s)延长了接合时间,因此,利用控制策略能够保证锁止离合器接合平稳和发动机的稳定运转。     

基于模糊控制策略的PHEV仿真研究

针对并联式混合动力汽车,在电辅控制策略的基础上设计一种基于模糊逻辑推理的动力分配控制策略。将其模型嵌入仿真软件ADVISOR中,在CYC_EUDC循环道路工况下进行仿真计算。仿真结果表明:与电辅控制策略相比,采用模糊逻辑控制策略的混合动力电动汽车具有较好的经济性、排放性、鲁棒性,能够使发动机尽量集中工作在优化工作曲线附近,并保证电池SOC在较小的范围内变化。     

纯电动公交工况自识别系统的开发与仿真

基于合肥市纯电动公交工况,采用模糊控制原理开发设计了工况自识别系统,以行驶阶段的驻车时间比例、平均速度和加速度作为模糊控制器的输入,合肥市纯电动公交工况典型模块参数为输出.给出了系统的控制策略,制定了语言变量的赋值表和模糊状态表,并使用SIMULINK搭建了仿真模型,仿真结果显示原来随机的、不确定的工况已转化为符合典型工况模块特征的工况,说明工况自识别系统的设计是可行的.     

考虑性能衰退的燃料电池汽车自适应优化能量管理策略

为了提高系统效率与降低因不利运行条件导致的燃料电池使用寿命缩短风险,提出了考虑燃料电池性能衰退的自适应庞特里亚金极小值原理(P MP)能量管理策略,用于城市公交车燃料电池/超级电容混合动力系统;分析了离线式P MP燃料电池/超级电容混合动力系统在5种不同循环工况下的能量分配结果,获取了在3种典型城市公交循环工况下初始协...     

液压机械无级传动系统综合控制策略研究

拟合出了发动机稳态输出转矩模型和燃油消耗率模型,给出了发动机最佳动力性和最佳燃油经济性的目标速比.在此基础上建立了液压机械无级变速传动系统和发动机的综合控制方案,给出了相应的油门-速比综合控制策略框图.最后应用Matlab/Simulink软件建立系统仿真模型对其进行仿真分析,仿真结果表明:所设计的综合控制策略能够实现...     

小型航空汽油发动机供油量的模糊控制

为了精确控制小型航空发动机各工况所需的供油量,基于模糊控制理论,研究并设计了小型航空汽油机电控喷油系统,采用局部分层模糊逻辑结构的MISO喷油控制规律,以减少模糊规则数目,简化推理计算过程。在用模糊推理合成法获取电控喷油系统的模糊控制规则时,利用化油器式发动机的试验数据作为输入输出数据,使模糊控制规则合理地反映了发动机的供油规律要求。地面台架试验表明,基于局部分层模糊逻辑结构的模糊运算产生的喷油控制量是精确的,发动机的最大功率提高了6.8%,耗油率降低了11.3%。     

B10餐厨废弃油脂制生物柴油公交车应用性能

以国三和国五公交车为研究对象, 对其燃用柴油与B10餐厨废弃油脂制生物柴油进行了应用研究, 以柴油为参照, 分析了B10餐厨废弃油脂制生物柴油对公交车动力性、燃油经济性、排放性与可靠性的影响。研究结果表明: 国三与国五公交车使用B10餐厨废弃油脂制生物柴油的最高车速、直接挡25~70 km·h-1全油门加速时间、0~70 km·h-1全油门起步加速时间等动力性能与柴油相当; B10餐厨废弃油脂制生物柴油国三、国五公交车HC、CO、PM和固态PM2.5数量排放低于柴油, 其中HC分别降低7.1%、11.1%, CO分别降低9.2%、8.0%, PM分别降低36.8%、8.4%, 固态PM_2.5数量分别降低4.7%、23.5%;B10餐厨废弃油脂制生物柴油对国三、国五柴油公交车NO_x排放影响存在差异, B10国三公交车的NO_x排放比柴油增加7.9%, 但B10国五柴油公交车NO_x排放降低11.2%;在16个月的试验应用期间, 柴油公交车燃用柴油与B10餐厨废弃油脂制生物柴油的月平均百公里油耗随时间变化趋势一致, 受夏季使用空调的影响, 公交车在夏季(7~9月) 的月平均百公里油耗较高; 国三、国五公交车燃用柴油与B10的月平均百公里油耗样本服从正态分布, 其分布均值分别为38.67、38.60、39.06和39.27L, B10公交车的百公里油耗与柴油相当; 与柴油比较, B10公交车油路故障率有所升高, 油水分离器和燃油滤清器是故障率相对较高的零件。应采取措施改善餐厨废弃油脂制生物柴油的氧化安定性, 严格控制其水含量, 改善B10餐厨废弃油脂制生物柴油公交车的可靠性。      

基于重庆道路试验的车辆行驶工况影响因素分析

采用车辆道路试验方法,利用VBOX、尾气采集系统与陀螺仪对车辆行驶状况进行数据采集;基于投影寻踪动态聚类的方法,结合带有精英控制策略的NSGA-Ⅱ对不同参数指标进行处理;定量研究了参数指标对车辆燃油经济性和排放特性的影响程度,分析了特定工况下不同参数指标影响特性的变化规律.研究结果表明:在整个行驶工况中,加速度对车辆燃...     

空调客车动力性燃油经济性计算与参数的灵敏度分析

建立了燃气客车动力性、燃油经济性计算的数学模型,对于某款空调客车,用Matlab软件编制了汽车动力性与燃油经济性各评价指标的计算程序,获得了燃气客车的动力性和燃油经济性结果,同时与实际所测数据进行了比较。通过灵敏度计算分析了各参数对相应性能的影响程度,对于新车设计具有重要意义。     

汽车模糊控制换挡策略仿真研究

针对自动变速器模糊控制换挡过程中的换挡循环问题,设计了一种新的模糊控制策略.将实验得出的换挡规律曲线分解为升挡规律曲线和降挡规律曲线,并设计了2个相应的模糊控制器.提出以加速度的正负作为控制器起作用的控制参量——加速度为正时系统由升挡控制器控制,加速度为负或0时系统由降挡控制器控制,建立了仿真模型并实现了控制策略.为验证所设计的模糊换挡策略的正确性和可行性,进行了仿真.仿真结果表明,采用这种换挡策略,汽车即使在复杂的路况下行驶,仍然能有效地避免换挡循环,获得最佳的动力性和经济性.     

矿用汽车动力源功率匹配控制策略

针对矿用汽车发动机工作点分布于燃油低效区的问题, 提出了基于功率匹配的交流传动控制策略, 使得传动系统能够根据车辆工况的变化相应改变发动机输出功率。确定了电传动系统功率区, 引入了车辆负荷度评价车辆所处工况的负荷程度, 设计了3层结构的控制策略, 上层算法中使用滑动平均滤波算法对轮边电机转速进行预处理, 计算车辆负荷度; 中层算法利用三维模糊控制器, 根据车辆负荷度及发动机转速计算了参考功率; 下层算法中驱动系统追踪给定的参考功率, 实现了矿用汽车的功率匹配。为验证功率匹配控制策略的控制效果, 搭建了电传动试验平台进行验证。验证结果表明: 控制策略能够快速识别矿用汽车启动、爬坡、突遇负载、下坡等常用工况的负载变化, 并计算适合当前负载的驱动功率, 保障了矿用汽车在恶劣工况下的动力性; 稳态试验考察了控制策略下矿用汽车的节油效果, 发动机工作点分布在最佳燃油经济性曲线附近, 负载为40kW时, 功率匹配控制策略的燃油消耗量比满足最大功率需要策略减少10.8%, 负载为80kW时, 功率匹配控制策略的燃油消耗量比满足最大功率需要策略减少4.8%, 验证了功率匹配策略的有效性与可行性。     

液压机械无级传动系统综合控制策略研究

拟合出了发动机稳态输出转矩模型和燃油消耗率模型,给出了发动机最佳动力性和最佳燃油经济性的目标速比。在此基础上建立了液压机械无级变速传动系统和发动机的综合控制方案,给出了相应的油门-速比综合控制策略框图。最后应用Matlab/Simulink软件建立系统仿真模型对其进行仿真分析,仿真结果表明:所设计的综合控制策略能够实现最佳动力性和最佳燃油经济性控制。     

纯电动公交车进出站节能驾驶策略的设计与仿真

针对公交车进出站过程速度波动明显,能耗较高的问题,本文采集纯电动公交车自然驾驶数据,以进出站速度随距离的变化关系、进出站加速度分布区间及进出站时间3个指标分析公交车进出站驾驶行为参数特性.统计进出站百公里能耗及瞬时能耗与加速度的变化趋势,分析进出站的能耗特征.在此基础上,将进出站路段划分为定速段、调整段和恢复段,并依据...     

混合动力客车参数正交设计与优化

提出了一种混合动力汽车动力系统结构参数设计的新方法——正交优化设计方法。论文分析了影响混合动力燃油经济性的主要影响因素,利用该方法设计了考查影响混合动力汽车燃油经济性指标的各种因素及其水平数。这种方法不仅可以显著减少试验次数,缩短设计周期,还可以更直观、有效地找出影响混合动力汽车的主要影响因素,判断各因素的优水平,并且得到最优的一组设计参数。仿真结果表明,采用优化参数的客车的燃油经济性比优化前提高了4.6%。     

自动变速器车辆参数的模糊匹配及性能评价

将发动机与液力变矩器组合并建立相关的数学模型,然后以燃料经济性为目标,以动力性为约束条件,用模糊匹配的方法对车辆传动参数及结构参数进行模糊匹配计算,再用加权综合评价方法对模糊匹配后的结果进行评价。     

液力自动变速器参数模糊匹配

把发动机与液力变矩器组合为一种新的动力源,建立相关的数学模型,以燃料经济性为目标,以动力性为约束奈件,用模糊匹配的方法对车辆传动参数及结构参数进行模糊匹配计算,可获得满意的匹配效果。     

开环控制时乙醇的体积分数对汽油-乙醇混合燃料发动机性能的影响

以普通直列四缸发动机为基础,设计了发动机台架试验的控制系统。通过试验分析了乙醇与汽油按不同比例混合时对汽油发动机动力性、经济性和排放性能的影响。结果表明,在保持汽油机参数不变的前提下,随着乙醇的体积分数的增大,汽油机的动力性提高,燃油消耗量增加,CO和NOx的排放量降低,但乙醇的体积分数大于40％时HC的排放量增加明显。     

基于动态规划算法的增程式电动汽车能量管理策略优化

提出了一种动态规划改进算法, 根据约束条件确定未来可达状态序列, 通过计算离散状态点间的转移代价, 在保证求解精度的同时, 降低了离线优化计算量; 利用改进动态规划算法设计了增程式电动汽车能量管理策略, 根据能量管理优化问题特点, 建立了动力系统模型和适用于全局优化求解的系统状态方程, 并确定了以动力电池荷电状态为系统状态量和增程器发电功率为系统控制量; 在迭代计算过程中, 将发动机燃油费用和动力电池电能费用之和作为目标函数, 构建了基于北京主干道不同行驶里程仿真工况, 得到了驱动电机需求功率最优分配结果; 提取了增程器启停状态与动力电池荷电状态和驱动电机需求功率二者之间的控制规则, 利用最小二乘法对增程器功率分流比与驱动电机需求功率的分布规律进行拟合, 建立了基于优化规则的能量管理策略。仿真结果表明: 对于行驶里程为100km的仿真工况, 动态规划改进算法计算时间为7 239s, 与经典动态规划算法相比计算效率提高了78.2%;基于优化规则的能量管理策略能够获得类似动态规划改进算法的控制效果, 2种控制策略的动力电池荷电状态误差小于2.5%;相比实车电能消耗-电能维持型控制策略, 基于优化规则的控制策略能够使整车经济性提高5.4%, 使燃油经济性提高7.9%。