ISG型混合动力汽车发动机启动过程分析

针对ISG(integrated-starter-generator)型混合动力汽车建立相应的ISG电机-发动机仿真模型,研究不同的电机控制策略对发动机启动性能的影响,通过控制电机的转速和转矩快速拖动发动机启动,并根据发动机台架试验确定最优的电机控制策略.试验结果表明,通过合理控制ISG电机能够实现发动机快速启动,取消发动机启动加浓过程,降低启动时的油耗及排放.     

ISG型中度混合动力汽车动力驱动系统设计及性能仿真

针对ISG型轻度混合动力汽车的局限性,开展了ISG型中度混合动力汽车驱动系统设计研究。根据整车性能指标要求,进行了整车动力驱动系统包括发动机、ISG电机、蓄电池以及相关动力传动系统的参数设计;提出了ISG型中度混合动力汽车的基本控制策略;利用Matlab/Si mulink软件平台,建立了整车的动力学模型,并在选定的循环工况下,对整车性能进行了仿真。仿真结果表明：所设计的驱动系统参数匹配较为合理,整车动力性达到了相应的要求,燃油经济性得到了明显提高。     

四轮毂电机驱动电动汽车动力系统优化匹配

为了研究四轮毂电机驱动电动汽车电机功率在各轴之间的匹配与回收能量多少之间的关系,采用理论分析和仿真相结合的方法,对不同匹配方案下的能量回收效果进行了对比分析。基于相关标准要求,确定了整车和动力性参数,计算整车额定功率、峰值需求功率和轮毂电机额定转速、峰值转速等,并建立了整车需求功率的二次再分模型。该模型对整车需求功率先在前/后轴之间按一定比例分配,再将各轴需求功率在左右车轮间平均分配。通过对整车制动动力学的分析,对前/后轴制动力按照理想制动力分配策略的情况,提出了电机功率在各轴之间匹配的推荐方案。基于Matlab/Simulink和CarSim软件搭建四轮毂电机驱动电动汽车联合仿真模型,采用分层取样得到多个前/后轴轮毂电机功率分配方案,研究在理想制动力分配策略下,制动强度分别为0.1,0.2和0.3,以及新欧洲运行循环(NEDC)、中国城市乘用车工况(CCDC)和纽约城市运行循环(NYCC)3种典型循环工况下不同分配方案时制动回收能量的差异,得到前/后轴轮毂电机功率最优匹配,并对最优方案动力性进行了验证。理论和仿真结果表明:当前/后轴轮毂电机功率分配比与前/后轴静态垂直载荷比相近时,电动汽车将获得最好的能量回收效果。     

电动汽车最大能量回收再生制动控制策略的研究

本文中针对一款轻型混合动力汽车进行了再生制动控制策略的研究.首先,以整体效率最高为目标,提出了最大能量回收制动控制策略,并采用序列二次规划法对充电功率进行优化,获得ISG电机优化转矩.接着建立了整车仿真模型,采用模糊控制方法对优化的ISG电机转矩进行跟随控制.分别进行了NEDC循环和3种不同制动力的仿真,得到不同工况下的再生制动能量回收率.最后进行了与仿真工况相应的实车试验,验证了控制策略的有效性.     

柴油ISG并联混合动力系统关键参数设计

给出了柴油机启动发电机一体化(ISG)电机启动扭矩和最大功率这2个关键性能参数的设计方法.以曲轴系统运动学分析和倒拖试验相结合来设计启动扭矩;以驾驶循环统计分析来设计最大功率.最后以Ford Explorer SUV车型为例给出了设计参数,并使用动力系统分析工具包PSAT软件进行了仿真计算.仿真结果表明:在保持车辆原有动力性的情况下,安装了ISG混合动力系统的车辆油耗在城市循环时下降了35%,在高速循环时下降了27%.     

基于某重型商用车42V稀土永磁ISG的控制研究

42V电器系统是国际上研究的热点,起动/发电一体机(ISG)是42 V电器系统的核心部件。针对42 V大扭矩(600 Nm)稀土永磁ISG设计了可变结构的功率变换器拓扑,通过对功率变换器的串联和并联切换控制,实现了稀土永磁电机低速时大扭矩输出和高速时发电电压可控,同时提出两路分频错相的斩波控制方法,解决了电机绕组需要高斩波频率,功率开关管斩波频率低的问题。     

双离合ISG混合动力汽车控制策略

对双离合ISG混合动力汽车的结构和工作要求进行分析,针对双离合ISG混合动力汽车动力系统提出了动态、静态相结合的逻辑门限控制策略。根据设定的静态逻辑门限值判断整车所处的工作模式,在确定的工作模式下查找最佳工作点以控制发动机和ISG电机的输出转矩。基于Matlab/Simulink仿真软件建立动力系统仿真模型,并进行仿真分析。仿真结果表明,所采用的控制策略能够满足整车动力性要求,燃油经济性较传统汽车提高了19%,能有效降低混合动力汽车的尾气排放。     

轻度混合动力轿车ISG电机特性试验研究

开发了带全浮式ISG电机的并联轻度混合动力轿车,在Matlab/Simulink中建立了整车模型,并对发动机和ISG电机的输出转矩进行了匹配分析.分别在电机试验台和转鼓试验台上进行了ISG电机性能试验和混合动力轿车启动时的排放及油耗试验.结果表明:发动机和ISG电机的输出转矩能满足循环工况需求;在电动和发电模式下,ISG电机均有较高的输出效率;启动时发动机点火提前角从上止点后5°CA推迟到上止点后15°CA,NOx排放量约降低24.6%;混合动力车消除了原车启动时混合气过浓现象,100km油耗约降低14.2%.     

基于Ansys Workbench雅阁ISG温度场仿真分析

运用Ansys Workbench ISG温度场仿真方法,使用Ansys Workbench软件对本田雅阁ISG不同工况下的温度场进行仿真,并与电枢绕组温升试验结果做比较,同时讨论电机温度对转子磁钢和磁桥结构的影响。     

城市出租车进行混合动力升级仿真分析

在分析ADVISOR车辆仿真系统结构组成的基础上,建立了传统出租车模型和相应混合动力车模型,选用不同排量的发动机和不同功率的电机进行混合动力匹配,选择并联式混合动力驱动系统,针对特殊的城市循环行驶工况,利用车辆模型进行了燃油经济性和排放性能的对比仿真分析,提出城市出租车宜升级为低排量发动机、稍高功率电机相匹配的混合动力车。     

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。     

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%。     

增程式电动汽车动力系统参数匹配及控制策略优化

针对增程式电动汽车动力系统参数匹配的问题,在Simulink-Cruise联合仿真平台上建立了用于匹配设计的整车初始模型,提出了基于典型工况统计分析的匹配设计方法,对增程式动力系统进行了稳态匹配.为了进一步验证设计参数的合理性,采用恒温式定点控制策略和CD-CS型最优曲线功率跟随控制策略进行了仿真对比分析,验证了匹配参...     

纯电动汽车动力系统参数选择与匹配

动力系统参数选择与匹配对电动汽车的动力性和经济性会产生很大的影响。文章在理论计算和工程分析的基础上。对电机、电池以及传动系传动比进行了参数匹配,分析了纯电动汽车传动系参数的选择对电动汽车性能的影响。ADVISOR仿真结果表明,所选动力总成部件与整车匹配后能够满足纯电动轿车动力性的要求。为纯电动汽车动力系统参数选择与匹配提供了参考。     

双响应面鲁棒设计在乘用车传动系统参数匹配中的应用

产品性能的鲁棒性(稳健性)日益受到工程设计领域的重视。文章针对乘用车使用特点,以加速时间和混合工况油耗作为评价指标,应用双响应面鲁棒设计理论,对乘用车传动系统参数进行匹配优化,并用实例优化表明其有效性。     

基于工况分析的混合动力系统设计

通过对上海典型城市工况循环的构建与分析得到了目标车型的基本行驶参数,并分析了加减速过程中整车能量消耗、功率消耗的分布情况。对该车混合动力系统控制策略进行了优化,并在ECE+EUDC联合工况下分别以混合动力模式和传统车模式进行了仿真对比。结果表明,以混合动力模式运行时,整车能够及时跟踪期望车速,并且能按预期目标实现发动机托动、怠速停机、加速助力和制动能量回收功能;该动力系统方案下混合动力运行模式比传统运行模式燃油经济性提高12%以上。     

Parameter matchin and optimization for a hydraulic power-assistant system

A hydraulic power-assist system is a hydraulic regeneration system that can significantly improve fuel economy when installed on a conventional bus operating in urban traffic. This paper presents a methodology for matching a new hydraulic power-assist system (HPA) to a conventional bus. The HPA and the conventional bus were modeled using the AMESim environment. The HPA was optimized using a simulation-based orthogonal design method with two indexes, the fuel economy and the acceleration performance. According to the simulation results, the volume of the accumulator was the primary factor affecting fuel economy, and the gear ratio of the transfer case was the primary factor influencing the acceleration performance. As a result, tradeoffs between the two indexes are required for a practical operational scenario. Experimental results demonstrated that the optimal HPA installed on a conventional bus was able to satisfy the acceleration performance requirement of the vehicle and also reduced fuel consumption by 25 percent.     

48VBSG混合动力系统控制策略开发及试验研究

传统内燃机结合48V BSG电机的弱混合动力系统是应对未来油耗法规的一种高性价比方案,其节油效果明显、成本低、开发难度小.为研究48V BSG混合动力系统对于现有车辆性能的改善效果,对一台量产SUV进行了改造,在原有的发动机上加装了48V BSG电机系统,实现了加速助力、能量回收、发动机高速起动等混合动力功能.在该车上,对上述混合动力功能的控制策略进行了研究与优化,并进行试验验证.改造前后的N EDC循环测试表明,该系统能够降低燃油消耗9.1%、THC排放34.3%、NMHC排放35.4%、NOx排放60.6%,并能大幅降低车辆起动的振动噪声水平,提升车辆动力性.     

基于MPC的液压混合动力车辆能量管理策略研究

针对双轴并联式液压混合动力车辆(PHHV),以蓄能器荷电状态(SOC)和发动机瞬时燃油质量流量m8f为输入量,发动机需求功率比例φ为输出量,以油耗最小为目标函数设计了模型预测控制器(MPC)进行PHHV的能量管理。基于MATLAB/Simulink平台搭建了包括需求功率计算、发动机、蓄能器和泵/马达等主要部件的PHHV车辆模型并进行MPC能量管理。研究结果表明,在美国道路城市循环工况(UDDS)下,MPC管理下的PHHV能充分发挥混合动力的特点,合理调节分配发动机和液压单元的需求功率,降低行驶过程的总油耗。     

Stability enhancement and fuel economy of the 4-wheel-drive hybrid electric vehicles by optimal tyre force distribution

In this paper, vehicle stability control and fuel economy for a 4-wheel-drive hybrid vehicle are investigated. The integrated controller is designed within three layers. The first layer determines the total yaw moment and total lateral force made by using an optimal controller method to follow the desired dynamic behaviour of a vehicle. The second layer determines optimum tyre force distribution in order to optimise tyre usage and find out how the tyres should share longitudinal and lateral forces to achieve a target vehicle response under the assumption that all four wheels can be independently steered, driven, and braked. In the third layer, the active steering, wheel slip, and electrical motor torque controllers are designed. In the front axle, internal combustion engine (ICE) is coupled to an electric motor (EM). The control strategy has to determine the power distribution between ICE and EM to minimise fuel consumption and allowing the vehicle to be charge sustaining. Finally, simulations performed in MATLAB/SIMULINK environment show that the proposed structure could enhance the vehicle stability and fuel economy in different manoeuvres.