Plug-in混合动力汽车动力总成优化设计研究

应用PSAT前向仿真软件,建立了双离合器式并联PHEV仿真模型.在确定了PHEV整车性能约束条件并对动力总成主要部件进行了成本分析之后,对不同伞电力续驶哩程和动力电池类型的PHEV动力总成进行了优化.结果表明:动力电池设计容量对整车成本影响最大,而它主要取决于所要求的全电力续驶里程;随着所要求的全电力续驶里程的增大,所需电机最大输出功率升高,而发动机最大输出功率则降低.     

插电式并联混合动力客车建模及仿真

基于Advisor软件中并联混合动力客车仿真模型,建立插电式并联双离合器混合动力客车仿真模型,并对发动机、电机、传动系和电池等进行参数匹配;分析电力辅助控制策略,利用正交设计对其控制参数进行优选研究。仿真结果表明,动力系统主要参数及整车控制策略设计合理,满足整车性能要求。     

并联式混合动力电动汽车动力总成控制器硬件在环仿真

通过对EQ6110并联式混合动力城市客车的动力总成系统结构和控制系统的分析,研制开发了用于并联式混合动力电动汽车(PHEV)的动力总成控制器设计开发的硬件在环仿真系统;详细介绍了动力总成各个部件仿真模型的建立,包括发动机模型、电机模型、动力电池模型以及传动系统模型等;通过Matlab/Simulink的建模,运用dSPACE实时计算系统成功地构建了PHEV多能源动力总成控制器的硬件在环仿真系统;最后进行了PHEV动力总成控制器硬件在环仿真的测试试验研究。     

某PHEV车型动力总成的设计开发

插电式混合动力汽车(PHEV)综合了纯电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的优点,既可实现纯电动零排放行驶,也能通过混动模式增加车辆的续驶里程。本文从混合动力构型、关键总成方案对东风某PHEV混合动力总成技术方案进行分析,并对控制策略进行说明。试验表明,该混合动力总成搭载整车后,整车性能优于对比车型,有较强的竞争力。     

ISG混合动力场地货运牵引车动力总成参数匹配与仿真

针对场地货运的特殊工况,基于MATLAB/ADVISOR平台建立了起动/发电机一体化混合动力牵引车系统.在保证整车动力性的前提下,以降低油耗为目标,对混合动力总成的发动机、电机和电池等元件进行了参数匹配设计.仿真结果表明,所选择的参数设计合理,改装后的混合动力场地货运牵引车在满足整车动力性的前提下改善了燃油经济性.     

充电式混合动力电动汽车动力系统的参数匹配

针对充电式混合动力电动汽车(PHEV)典型的并联型结构,提出了对其动力系统中发动机功率、电机参数、传动系速比和电池参数等进行匹配的原则、步骤和实施方法.采用该方法对某中型轿车动力系统参数进行了匹配,并用电动汽车仿真软件ADVISOR对整车性能进行了仿真计算.仿真结果表明:该方法是可行和有效的.     

并联混合动力汽车整车控制仿真

新能源汽车3大关键技术包括动力电池及其电池管理系统、驱动电机及其电机控制以及整车能量管理控制策略,整车控制策略直接决定能量流在汽车内部的流动及整车性能的好坏。文章利用模糊控制策略建立了详细的动力总成多能源能量管理控制模块,并通过ADVISOR仿真平台对所设计的控制策略进行仿真分析。仿真结果显示100km油耗仅5．1L,0-100km／h加速时间为23．1s,最大行驶速度168.3km／h;表明该能量管理策略能明显改善燃油经济性。动力性也具有较好表现。     

混合动力轿车仿真研究

应用Cruise建立了混合动力轿车整车模型,并进行仿真计算。在NEDC循环工况下进行了燃油经济性试验,对比仿真与试验的过程参数如车速、发动机转速、档位等信号物理量值及其变化趋势,优化仿真模型,最终仿真计算得到可靠的油耗和动力性能结果。研究中将整车模型结合Matlab/Simulink建立的控制策略模型实现联合仿真,并对控制策略进行优化,对控制参数进行标定,从而得到合适的混合动力轿车的油耗和动力性能。在SGM18BAS混合动力轿车的研发中,仿真计算在动力系统结构、部件性能指标和参数匹配方面,在混合动力控制策略研究开发方面都将发挥重要作用。     

基于Cruise的ISG混合动力中型卡车能量分配策略研究

文章对ISG混合动力中型卡车发动机、电池、电机的联合工作进行了分析,并基于Matlab/Simulink建立了整车能量分配控制策略,基于AVL/Cruise建立了整车被控对象模型,进行了联合虚拟仿真。对仿真结果,包括整车的经济性、排放、SOC等性能进行了分析和研究,说明采用ISG混合动力系统的中型卡车实现了节油,并且保证了电池SOC平衡,车辆动力性能够满足要求,控制策略是有效的。     

混合动力汽车的控制策略研究

混合动力汽车的关键开发技术是电池、电机及车辆的控制策略,它是混合动力汽车整体性能的决定性因素。此外,HEV的控制策略有助于实现整车的最佳节油性,对于车辆发动机排放、电池寿命、驾驶性能和其他组件的可靠性和成本等具有非常重要的影响。据此,从混合动力汽车的控制工作入手,对混合动力汽车的分类及特点进行讨论,同时介绍了相关的控制策略。     

基于模型匹配控制的PHEV动态协调控制方法

在分析发动机与电动机的动态响应特性基础上,设计基于模型匹配控制的整车动力系统动态协调控制方法,并在所建立的并联式混合动力汽车(PHEV)的前向仿真模型上对该方法进行研究,证明该方法能有效控制2个动力源的动力耦合过程,具有较高的转矩控制精度和很好的动态响应特性,并利用所建立的硬件在环仿真试验台对该方法进行试验验证。     

HEV实时等效能量消耗最小控制策略

以变速器前置式并联结构为例,介绍了一种实时等效能量消耗最小控制策略。在研究车辆行驶于循环工况中消耗燃油热能和电能之间关系的基础上,针对该策略的关键问题———蓄电池组的电能和发动机的燃油热能消耗量的等效方法进行了详细阐述。最后在车辆仿真模型的基础上对该种策略进行仿真试验,并与其他类型的控制策略进行了比较。     

Design of an energy management strategy for parallel hybrid electric vehicles using a logic threshold and instantaneous optimization method

A novel parallel hybrid electric vehicle (PHEV) configuration consisting of an extra one-way clutch and an automatic mechanical transmission (AMT) is taken as the study subject of this paper. An energy management strategy (EMS) combining a logic threshold approach and an instantaneous optimization algorithm is developed for the investigated PHEV. The objective of this EMS is to achieve acceptable vehicle performance and drivability requirements while simultaneously maximizing engine fuel economy and maintaining the battery state of charge (SOC) in its rational operation range at all times. Under the MATLAB/Simulink environment, a computer simulation model of the studied PHEV is established using the bench test results. Simulation results for the behavior of the engine, motor, and battery illustrate the potential of the proposed control strategy in terms of fuel economy and in keeping the deviations of SOC at a low level.     

Control strategy for clutch engagement during mode change of plug-in hybrid electric vehicle

The plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) has various driving modes used in both internal combustion engine and electric motors. The EV mode uses only an electric motor and the HEV mode uses both an engine and an electric motor. Specifically, when the PHEV of a pre-transmission parallel hybrid structure performs mode changing, its engine clutch is either engaged or disengaged, which is important in terms of ride comfort. In this paper, to enhance the mode changing process for the clutch engagement, a PHEV performance simulator is developed using MATLAB/Simulink based on system dynamics and experiment data. Vehicle driving analysis is carried out of the control logic and properties of the mode changing. A compensated torque is applied during the mode change. This results in the rapid speed synchronization with the clutch although the trade-off relationship of the mode change. In addition, the mode changing is conducted through the transmission shifting process to rapidly synchronize with speed. The control strategy implemented in this study is shown to improve the drivability and energy efficiency of a PHEV.     

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%。     

A comparative study on the power characteristics and control strategies for plug-in hybrid electric vehicles

A comparative study was performed on two types of plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs): the GM Volt and the Toyota Prius Plug-in Hybrid. First, the powertrain models of the two vehicles were derived. Based on the dynamic models, a detailed component control algorithm was developed for each PHEV. Specifically, a control algorithm was proposed for motor generator 1 (MG1) and MG2 to achieve optimal engine operation. Additionally, an energy management strategy for selecting the operation mode was developed from the viewpoint of fuel economy, battery state of charge and vehicle velocity. Using the dynamic model of the control algorithm for each PHEV, simulations were performed, and the simulation results were verified by comparing them with those obtained using the Powertrain System Analysis Toolkit simulator for the plug-in Prius. Based on the simulation results, a comparative study was performed, and it was found that the role and capacity of MG1 and MG2 and the mode selection algorithm must be determined depending on the configuration of the PHEV.     

考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性.建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配...     

基于超级电容的并联式混合动力公交车研究

以某混合动力公交车的研发为对象,对其动力传动系的参数进行匹配设计。基于MATLAB／SIMULINK软件平台建立了整车仿真模型．并运用ADVISOR软件对整车动力性和燃油经济性进行了仿真分析。     

并联混合动力电动汽车的转矩控制策略

讨论了并联混合动力电动汽车的能量管理策略,阐述了一种基于规则转矩的控制策略,并在ADVISOR2002仿真软件上结合模型作了仿真分析。仿真试验证明这种转矩控制策略是一种合理的能量优化管理策略,提高了并联式混合动力电动汽车系统效率,获得了整车最大的燃油经济性、最低的排放以及平稳的驾驶性能。