工程车辆牵引动力学概述及其研究回顾(2)

1．2．1工程车辆的性能指标及其实现方法。牵引型车辆的总体性能指标为动力性、经济性、作业生产率，要求车辆工作中发动机功率充分发挥且有最好的燃料经济性，传动系统有最好的效率，整个车辆有最好的作业生产率。车辆作业生产率通过附着重量与行走机构滑转率的合理匹配来实现，与传动系统间接相关。因此，对车辆传动系统的综合性能要求主要为动力性、经济性，这一点无论对机械传动、液力机械传动．还是液压传动都应该是适应的。     

基于充电需求和经济性的充电桩数量规划研究

考虑到传统车桩比的充电桩数量规划方法的局限性,通过大量实地调研,结合各领域车辆保有量预测数据、用户充电画像和充电桩全生命周期经济性,提出一种同时兼顾用户日均充电量需求、各领域车辆充电功率、运营商经济性的充电桩规划策略。对充电桩数量和功率进行科学测算,确保规划的充电桩可满足用户充电需求,同时降低充电桩配置成本,从而为政府规划充电桩功率和数量提供理论支撑,推动充电市场常态化发展。     

燃料电池城市客车动力驱动系统的功率匹配

燃料电池城市客车（FCBUS）驱动系统参数的选择主要考虑整车动力性要求,同时要兼顾其效率和整车经济性。通过整车动力性指标对应的车辆功率需求分析和对典型循环工况对应的车辆功率谱分析,给出了驱动电机峰值功率、额定功率、额定转矩和额定转速的设计步骤和方法,并通过了试验验证。     

车辆基准状态燃料经济性检测方法

为了提高营运车辆路试和台试燃料经济性检测的准确性,分析了不同气温对车辆路试负荷的影响和路试发动机基准状态功率的离散性,计算了在用车台试模拟路试百公里油耗检测误差;提出了车辆基准状态燃料经济性检测方法,即把不同环境条件下的车辆路试负荷校正在基准状态的路试负荷,再把它修正为台试当前环境条件下的发动机输出功率进行检测和评价。     

基于阿特金森循环的电动汽车增程器开发

增程式车用发动机更加关注电驱动车辆行驶工况下,电机驱动功率-道路行驶阻力功率平衡状态时的发动机燃油经济性.基于这种特点,开发了一种增程式电动车辆专用发动机,发动机工作循环采用基于阿特金森循环的高膨胀比设计,发动机可以提供额定35 kW的发电功率输出.匹配车辆后,对比同等动力水平下的传统奥托循环发动机与阿特金森循环增程器...     

XM250B边三轮摩托发动机的匹配

摩托车发动机功率与减速比的匹配合适与否直接影响到车辆的动力性和经济性。本文通过ＸＭ２５０Ｂ边三轮摩托车的设计实践，较好地解决了该车发动机功率与减速比的匹配问题。     

混合动力电动公共汽车控制策略的仿真

应用开关式和功率跟随式控制策略对混合动力公共汽车和原车的最高车速、原地起步加速特性等动力性指标和基于ECE15的百公里油耗进行了仿真和分析。得到如下结论：两种控制策略下HEV的百公里油耗与原车相比均有不同程度的改善，动力性能与原车相当；采用功率跟随式控制策略时车辆的燃油经济性优于开关式控制策略的燃油经济性；在总质量差别不大的情况下，由发动机动力输出端到驱动轮处的能量传递效率与发动机平均效率构成的整车效率对车辆的燃油经济性有最直接的影响；综合考虑，功率跟随式控制策略在动力性和燃油经济性方面有较好的综合性能，且该种控制策略有利于延长蓄电池的寿命。     

小型车混合动力装置的开发

通过动力装置电气化改善车辆燃油经济性,是满足严格的燃油经济性法规的1项关键技术。但是,仅有少量的诸如B级小型车辆采用了电动装置,这是因为燃油经济性的提高相对于成本增加十分有限,而且还需额外增加电动装置的安装空间。研究了适合于小型车辆的强混合系统的最佳解决方案。首先,从能量效率最大化方面,比较了不同驱动模式中发动机效率和变速器效率分配,并为小型车辆选择了合适的自动变速器。比较混合动力系统功能时,确定了电动发电机连接方式,以及为同时满足燃油经济性和驾驶性能的电动机输出功率。此外,为实现换档过程中扭矩无中断和相对传统手动变速器较短的轴长,设计了电动发电机和变速器档位布置。开发了机械自动变速混合系统原型机和试验用车。最后介绍了能够实现扭矩无中断、灵活驾驶性能的换档顺序,及其在车辆上应用的评估结果。     

基于功率损失模型的混合动力系统能耗分析

本文中根据两款典型混合动力系统(并联构型和行星构型)中不同工作区间的能量损失情况,建立了系统的平均功率损失模型,对两种系统的能耗进行深入的定量分析。整车燃油经济性仿真结果和功率损失分析结论验证了所提出方法的合理性。     

丰田柴油轿车的微机控制系统

电子控制系统在汽油发动机车辆上早已得到广泛应用,在控制系统的作用下实现了高的功率输出和各种不同工况下的燃料经济性及低的排气污染。近年来 Toyota 公司也已成功地将高电子技术和先进的微机技术应用于柴油轿车上,由它控制最佳的喷油量、喷油时间、怠速和热线点火塞电流,实现发动机高输出功率和理想的燃油经济性。下面介绍该控制系统的基本原理和优点。     

基于最小瞬时等效燃油消耗的液压混合动力车辆能量管理策略

为提高混合动力车辆的燃油经济性和降低尾气排放,根据混合动力车辆2个或2个以上能量流之间的功率分流分配和能量利用情况,提出了最小瞬时等效燃油消耗量策略.通过分析串联式液压混合动力传动能量流关系,以储能元件蓄能器的虚拟等效燃油消耗为准则,建立了液压混合动力车辆最小瞬时等效燃油消耗模型.对液压混合动力车辆能量管理进行了研究,并以某型公共汽车参数为例,运用计算机软件通过城市循环工况第1部分和公路循环工况对使用该策略的液压混合动力车辆燃油经济性进行了仿真计算.仿真结果表明:采用最小瞬时等效燃油消耗策略的液压混合动力车辆的燃油经济性改善率接近30％;采用最小瞬时等效燃油消耗策略在提高车辆节能效果上具有较明显的优势.     

电装公司柴油机用共轨系统开发

在车用内燃机中具有优异燃料经济性与功率输出特性的柴油车在欧洲特别受到欢迎。保有量逐年增加,几乎达到全部车辆的40％。另一方面,柴油机也面临着一系列挑战。特别是如何满足欧洲对柴油微粒排放物(PM:Particulate Matter)     

基于电池SOC保持的混联式混合动力车辆能量管理策略的研究

针对混联式混合动力重型车辆的大驱动功率需求,研究了基于电池SOC保持的能量管理策略.该策略根据保持电池SOC在较高水平的要求进行能量管理与分配,使电池具有较高的功率与能量裕度,从而使电动机可以较大的功率和较长的时间在急加速等大驱动功率需求工况对发动机进行助力,实现重型车辆较高的动力性指标.在此基础上设计了综合控制器并编写了程序代码,采用基于dSPACE的硬件在环仿真系统进行了仿真.结果表明该控制策略在满足燃油经济性和车辆驱动等基本要求的前提下,实现了混联式混合动力车辆能量管理功能与预期的电池SOC保持的目标.     

可实现实际节油的前端附件带传动系统

由于泵气损失、机械摩擦损失和前端附件功率消耗等原因,发动机的指示扭矩无法完全传递给车轮。前端附件带传动系统(FEAD)对空调压缩机、交流发电机和动力转向泵等各种附件进行供油和控制,属于功率消耗装置。在实际驾驶条件下,标准燃油经济性试验并未考虑附件驱动力矩,仅将其作为5循环修正系数。因此,研究改善前端附件传动系统仍具有重要意义,对于空调压缩机和交流电机尤为如此。该研究有两个目的:一是定量测量FEAD系统的驱动力矩数值以评价附件产生的损失;二是利用评价标准设计一种能够有效减小FEAD系统摩擦的措施。为了确定所提方案是否值得开发,对FEAD系统的基本特性进行了研究。为使2.0L柴油机FEAD系统的驱动力矩最小化,设计了多种方法。在实际驾驶条件下,测量广泛采用了附件负荷控制器和温控箱。对FEAD系统进行改造,如优化多楔带、惰轮、张紧轮和附件等,驱动力矩得以显著减小。因此,这是一种在联邦测试循环(FTP)、欧洲新驾驶循环(NEDC)和实际驾驶排放(RDE)试验等标准试验模式下改善车辆燃油经济性的重要措施。     

北内风冷F6L912/913柴油机

行驰在上海大街上的600辆SK661F型铰接式公共汽车,以装载北内集团总公司生产的道依茨F6L912Q5型风冷柴油机取代原CA15汽油发动机,改善了车辆的动力性、经济性、可靠性,同时减少了对环境的污染。 该系列柴油机的特点是: 1.重量轻,功率高,容积功率达到23kw/L,单位功率重量达到3.6kg/kw。     

面向低油耗的燃料电池乘用车动力系统匹配设计

在绿色省能、零污染的燃料电池汽车的基础上,为提高“电-电”混合动力汽车的协调稳定性、动力系统的效率,满足动态性能的要求,开展对燃料电池/蓄电池的电-电混合动力汽车的动力系统匹配设计。文章以燃料电池汽车为研究对象,依据整车动力性能经济性指标开展了驱动电机、燃料电池系统、动力蓄电池系统的选型与参数匹配,引用混合度定义,考虑燃料电池和蓄电池混合动力系统间的功率配合,使用Advisor车辆仿真软件对常见工况下的各种匹配方案进行仿真计算。结果表明,从动力性以及燃油经济性方面,所确定的动力系统匹配设计方案具有一定的可行性,且符合车辆设计指标,即燃料电池（34 kW）与锂离子蓄电池（46 kW）的最佳匹配。两动力源之间合理的功率配合能够有效提高整车动力性,确保经济性,从而降低车辆的平均运行成本。     

并联混合动力汽车功率分配最优控制及其动态规划性能指标的研究

研究了并联混合动力汽车功率分配的最优控制方法,应用动态规划方法求解功率分配的最优解,并着重分析了其性能指标。该指标融入了电池(电机)功率和整车需求功率,同时建立了燃油消耗和荷电状态变化量之间的物理关系。仿真结果表明,动态规划方法可以大幅度提高混合动力汽车的燃油经济性,并且功率损失型性能指标的效果更加显著。     

基于城市交通特征的公交车辆动力传动系统参数的合理匹配

针对城市公交车辆的行驶特点,提出将5循环工况百公里燃油消耗量作为经济性评价指标,将加权驱动功率损失率作为动力性评价指标来评价其动力传动系统的匹配。利用MATLAB软件编制了一套计算程序,对某城市公交车辆动力传动系统参数进行了合理的匹配。计算结果表明,所提出的评价指标能更好地表征城市公交车辆的特性,与实际使用情况更接近。     

基于模型预测控制的混联式混合动力车辆能量管理策略

针对混联式混合动力车辆实时最优控制的要求,研究制定了基于模型预测控制的能量管理策略。该策略采用2层控制器,上层控制器基于模型预测控制计算出发动机最优转速转矩,下层控制器基于规则控制分配功率需求于各部件,以保持SOC(State of Charge,荷电状态)和提高燃油经济性为目标,对发动机和电池之间功率分配进行实时在线能量管理。仿真结果表明,基于模型预测控制的能量管理策略控制效果良好,相比规则控制显著提高了燃油经济性。     

汽车行驶阻力测量方法研究

随着国家节能减排要求的不断提高,车辆的经济性优化显得尤为重要。汽车行驶阻力测定是在底盘测功机上进行车辆经济性研究的基础,是车辆经济性结果分析的重要指标。文章对行驶阻力测试理论方法进行研究,通过进行道路试验结果比对,提出了一种可行的行驶阻力道路测试方法。