能源技术与汽车燃油经济性

1 汽车燃油经济性发展现状 汽车的发明极大程度地改变了人们的生活方式,然而,在您面前呼啸而过的汽车其油箱中的能源只有15%左右为汽车的运行及辅助需要(如舒适性、操纵简便性等方面的需要)做了有用功.     

基于动态规划的PHEV能耗分析

文章针对一款长12米的串联式混合动力汽车在不同里程(CCBC×11,CCBC×13与CCBC×15)条件下,分别采用恒温器控制策略(CD-CS)与动态规划算法(DP)计算能耗,DP逆向优化过程,以SOC为状态变量,电池输出功率为控制变量,仿真结果表明:不同行驶里程下,DP相对CD-CS减少能耗2.38％～4.54％,充...     

基于动态规划与RBF神经网络的PHEV能量管理策略

为提高插电式混合动力汽车燃油经济性,设计了一种基于动态规划和径向基函数（RBF）神经网络的插电式混合动力汽车能量管理策略。首先,建立了插电式混合汽车数学模型;其次,以发动机油耗最小为目标函数,采用动态规划求解全局最优的离线优化结果;最后,采用RBF神经网络对离线最优控制结果进行学习,建立了发动机输出转矩与车辆状态参数之间的非线性映射关系,得到了基于动态规划和RBF神经网络的能量管理策略。仿真结果表明,文章所提策略油耗较之于电量消耗-维持策略降低了2.92%,验证了该策略的有效性。     

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。     

新能源客车燃油经济性提升分析研究

本文通过理论计算并结合实车测试数据,得出了12米城市公交车的燃油利用率,并以能量流的形式详细分析了汽车各部分的燃油消耗,最后阐述了混合动力车辆的节油措施及其效果。     

中度混合动力汽车燃油经济性预测控制研究

利用车载全球定位系统(Global Position System,GPS)和地理信息系统(Geographic Information System,GIS)所提供的混合动力汽车未来一段预测路线上的道路交通信息、以及汽车当前运行状态模型,建立混合动力汽车在未来一段预测路线上的运行状态模型;以蓄电池荷电状态为系统状态变量,电动机/发电机转矩为决策变量,混合动力汽车等效燃油消耗量最低为优化控制目标函数,运用动态规划逆序算法,建立了中度混合动力汽车预测控制数学模型;研究了混合动力汽车转矩分配的最优控制方法,并就如何减少动态规划法的计算量进行了研究。文中给出了某混合动力汽车的最优控制计算实例结果。     

基于出行里程分布的PHEV平均燃油消耗计算方法

本文中提出了一种根据车队出行里程分布来计算插电式混合动力汽车(PHEV)车队的平均油耗的方法,并利用北京市区乘用车出行里程分布,计算了丰田Prius Plug-in、通用Volt和菲斯科Karma在北京地区使用的平均油耗。结果表明,3种车型在北京市区的平均100km油耗分别为3.37、1.83和3.91L;其中Prius Plug-in和Volt的平均油耗比传统车丰田Corolla分别降低58.47%和77.45%;该方法可用于计算PHEV车队的平均油耗和单个PHEV在某段较长时间内使用的平均油耗。     

提高汽车燃油经济性的技术路线与可行性研究

从技术可行性和节能减排的角度指出,整车系统优化和发动机节油技术的革新是未来10年内汽车产业低碳化的发展方向。能量流在整车各部分的耗散分析表明,怠速工况和维持发动机运转能量损耗占整车全部能量流73%～79%左右。所以当前需要重点攻关的技术方向是最大程度上减少这部分能量损耗。通过研究进一步指出,增压型汽油缸内直接喷射技术和智能起停技术结合应该是现阶段提高燃油经济性的有效技术手段。     

混合动力电动汽车提高燃油经济性特点分析

混合动力电动汽车的结构特点和良好的控制策略决定了它在提高燃油经济性方面有明显的优势,本文对几种不同类型的混合动力电动汽车的结构特点和控制策略进行了分析。     

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。     

并联混合动力电动汽车动态协调控制试验研究

针对并联混合动力汽车在发动机和电动机工作过程中,需要根据路况进行能量分配和工作模式切换的问题,以并联混合动力汽车在状态切换过程中总转矩不发生大的波动为控制目标,提出了"转矩预分配+发动机调速+发动机转矩估计+电动机转矩补偿控制"的动态协调控制策略。借助dSPACE快速控制原型工具,搭建了试验台架,进行了稳态切换控制和动态协调切换控制试验。结果表明,在各种状态切换过程中,动态控制算法能有效控制混合动力系统的转矩波动,保证动力传递的平稳性。     

基于GT—DRIVE的整车动力性燃油经济性仿真

汽车的动力性和燃油经济性是其最基本与最重要的性能之一。为在汽车开发之初分析整车的动力性和燃油经济性,文章研究了动力性和燃油经济性的评价指标,合理选取整车参数,利用GTDRIVE软件对整车进行动力学和运动学建模与仿真计算。将仿真结果与试验结果对比,合理设置边界条件修正模型,最终得到较为精准的模型,使得在没有样车阶段,利用GT—DRIVE软件仿真可以得到整车的动力性和燃油经济性参数,能够对动力系统的匹配方案进行定量评价,为以后汽车的动力系统匹配优化提供一定的理论参考。     

基于CMAC的并联混合动力汽车控制策略仿真

提出了基于小脑模型神经网络(CMAC)控制器的能量管理策略,分析了CMAC参数对控制器性能的影响.以ADVISOR2002为仿真平台进行了二次开发,嵌入CMAC控制器,完成了基于CMAC控制器的控制策略、并联电气辅助控制策略和模糊控制策略的仿真比较.仿真结果表明,基于CMAC的控制器具有很好的实时性,可以大幅度改善混合动力汽车的燃油经济性和排放.     

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%。     

基于路谱采集对某城市客车动力性和经济性的分析

通过HOLUX软件实地采集宁波市大目湾专线城市客车运行路谱,提出动力链优化方案,并通过AVL-CRUISE软件仿真对比分析优化前后的整车动力性与经济性。     

PHEV发动机冷却系统优化设计

基于台架测试,对某款PHEV发动机的冷却系统不同水泵转速的流量分布,不同发动机负荷的热量分布,以及能量流进行研究,发现薄弱环节并进行优化设计,基于AMESim仿真平台进行建模及仿真预测.结果表明,通过优化乘员舱采暖回路控制以及取消无效流量回路,可以实现系统水阻降低2.8％,电子水泵功耗下降23％,暖风回路流量提高27％...     

燃用不同柴油替代燃料的柴油轿车经济性分析

通过NEDC循环试验和道路试验,对柴油轿车燃用市售柴油(国Ⅱ柴油、沪Ⅳ柴油)、柴油与生物柴油混合燃料BD10和天然气合成燃料GTL进行试验,比较它们的燃油经济性。结果表明:在NEDC循环试验中,燃用BD10和GTL时的100km油耗比燃用市售柴油时分别升高3.06%和1.93%;在道路试验中,燃用BD10和GTL时的100km油耗比燃用市售柴油时分别升高2.23%和4.46%。     

用动态规划方法求解最优设站问题

章研究公共交通网络规划中的最优设站问题，在一定的假设条件下，以乘客总出行时间最短为目标，建立了公交站点优化的数学模型，运用动态规划方法，得到了求解最优公交站点的一般公式，进而对乘客对均匀分布的情形给出了新析解。     

基于电磁驱动配气机构的发动机燃油经济性研究

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题,提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量,抑制泵气损失的过度增加,进气后期采用较低的升程以保证缸内较高的工质运动强度。通过与其他策略的对比分析可知,新策略在泵气损失和工质运动强度的变化上达到一个良好的平衡,更有利于改善发动机中低转速中小负荷工况的燃油经济性。