基于增益功率燃油系数的HEV能量管理策略

为了优化等效燃油最小能量管理策略的节油效果，以适用于工程批量应用为导向，制定基于增益功率燃油系数的混合动力汽车(HEV)能量管理策略。基于瞬时优化原理，提出基于增益功率燃油系数的工作模式决策机制，根据电机发电或电动引起的发动机功率与燃油消耗率的变化关系，分别给出电机充电和放电模式下增益功率燃油系数的计算方法。考虑发动机扭矩瞬态快速变化对油耗的影响和电机及电池包充放电效率特性，提出发动机高效区域扭矩滞回控制方法，建立基于增益功率燃油系数的能量管理策略算法架构。基于MATLAB/Simulink搭建控制策略软件模型，通过转鼓试验台进行实车试验验证。研究结果表明：相对于等效燃油最小能量管理策略，基于增益功率燃油系数的能量管理策略提升了节油率和舒适性，在全球轻型汽车测试循环(WLTC)工况下的百公里油耗降低了约4.8%，发动机的启停次数降低了约53%；相对于有效燃油消耗率(BSFC)最优工作点控制方法，发动机高效区域滞回控制方法降低百公里油耗约1.8%；与采用基于动态规划的全局优化能量管理策略的仿真结果对比，在不能提前预知工况的条件下，制定的能量管理策略在WLTC工况与新标欧洲测试循环(NEDC)工况下的油耗与理论最优值差距均较小。     

基于48V微混构型的传动系统速比优化研究

为进一步优化48V微混系统对传统燃油车带来的燃油经济性改善效果,文章建立了Cruise与Isight联合仿真模型,利用Isight中的Pointer混合优化算法,以百公里加速时间、最高车速和最大爬坡度为约束条件,NEDC循环油耗为目标函数,对BSG电机传动带、变速箱及主减速器速比进行仿真优化研究。结果表明,在满足动力性要求的前提下,原48V系统优化后NEDC工况的综合油耗降低了2.51%。     

增程型电动汽车的增程器系统控制优化与实验研究

为了改善增程式电动汽车的燃油经济性与排放,其搭载的增程器应工作在有限个固定点上。本文中采用Kriging无偏估计方法建立了增程器系统的发电功率与燃油消耗预测模型,并对模型进行了实验验证。经过仿真分析,确定了满足5个发电功率需求的最佳油耗工况点。增程器系统的台架实验和整车实验的结果表明,优化后单个发电功率运行点油耗最大降幅达到了15.96%,而在两种不同的车辆控制模式下整车能耗分别降低了4.62%和3.50%。     

基于CRUISE的乘用车起停技术性能仿真分析

减少能源消耗,降低汽车油耗是目前汽车工业面临的严峻课题。文章通过分析起停技术原理在实际NEDC工况中的策略应用,运用CRUISE性能分析软件建立起动/停止系统仿真模型,并以某车型为例,解释了在整车匹配过程中降低油耗的控制策略及方法。结果表明,起停技术对该车型整车燃油经济性的影响约为6%,证明将起动/停止系统应用在整车上可以很好地降低整车油耗。     

电动公交客车增程器开关控制策略和等效能耗最小化策略优化

本文中旨在解决增程式电动公交客车单点恒温器能量管理策略下电量维持阶段油耗较高和锂电池组循环充放电深度较大等问题。首先对增程器开关控制策略和等效燃油消耗最小化策略(ECMS)进行优化和仿真验证,然后在增程式电动公交客车半实物仿真平台上进行了试验验证。结果表明:电量维持阶段,优化增程器开关控制策略后,增程式电动公交客车百公里油耗由原来的39. 1降至36. 23L,锂电池组循环充电系数由19. 8/100km降至13. 2/100km,分别降低了7. 3%和33. 3%,但增程器的起停次数有所增加。进一步采用优化的ECMS能量管理策略后,增程式电动公交客车百公里油耗再降至35. 22L,锂电池组循环充电系数进一步降至9. 9/100km,比原单点恒温器控制策略分别降低了9. 9%和50%。     

基于转鼓测试的燃油车空调功率研究

空调功率是汽车打开空调行驶实际油耗的关键影响因子之一。准确获取在整车环境条件下该参数模型是空调油耗准确仿真的重要前提，也是提升产品空调性能的重要分析手段。本文提出了在转鼓上进行整车环境条件下的两种空调功率测试方法，通过两种方法的转鼓数据计算得出传动效率并对空调功率进行修正。以某手动挡燃油车为例进行了试验和仿真，得出空调功率和传动效率测试精度：相同挡位变异系数小于1.5%，不同挡位相对偏差小于2.0%；空调油耗的仿真相对偏差小于1.5%。     

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%.     

基于导流罩优化的轻卡车型节油效果研究

导流罩是影响厢式卡车空气阻力的关键部件,针对某款厢式轻卡车型,通过CFD数值模拟方法,开展流线型导流罩造型多方案降风阻优化设计。对导流罩造型、降风阻效果、质量、成本进行研究比对,并对设计结果从仿真分析和实车测试两个方面进行关联性研究。相对原导流罩状态,最终确定的流线型导流罩状态匹配此厢式轻卡, 实现整车风阻系数降低19.2% ～ 21.6%,综合能耗仿真值降低5.1% ～ 5.7%,同时,其半载高速工况转毂油耗降低12.1%,满载高速工况降低 3.8%,半载综合工况油耗降低了5.94%,满载综合工况油耗降低了1.2%。     

基于大数据的乘用车油耗与续驶里程研究

基于全球乘用车整备质量、燃油箱容积和燃油消耗量数据的统计分析,推算出"NEDC工况"下的续驶里程;再通过众测油耗的统计分析,推算出乘用车满油箱燃料的实际续驶里程范围;对乘用车的供油系统设计及电动乘用车的续驶里程对标燃油车提供依据。     

NEDC工况电机系统平均效率优化方法

基于NEDC(New European Driving Cycle，新欧洲驾驶循环)工况将某款电机系统的实际工况点分为电动工况点和发电工况点，并采用Python数据处理工具分别计算电动工况点的消耗能量和发电工况点的发电能量，根据二者的能量分布，确定重点优化区间，将优化后数值带入模型进行仿真，结果表明，优化后电动平均效率提升1%、发电平均效率提升1.58%、续驶里程提升1.3%，验证了电机系统平均效率优化方法的有效性。     

汽车空调油耗试验分析及研究

汽车空调作为整车内部主要耗能附件,对用户实际使用油耗的影响巨大,有着很大的节能潜力。文章基于WLTC循环,采用不同试验方案,对多辆轻型车进行空调油耗,考察国内多款主流车型的空调油耗水平及空调制冷效果,验证压缩机排量和车辆前端密封导流对空调油耗的影响。结果表明:1)空调能耗占比较大,不容忽视,不同车辆的空调能耗占比总体分布在22%左右。2)多数车辆无法达到10min时头部平均温度达到23℃的要求,无法获得节能效果值。3)适当降低压缩机排量和增加车辆前端密封导流都具有一定的节油效果。     

采用离心式空压机的燃料电池系统性能仿真研究

建立了燃料电池系统CFD仿真平台,应用该平台对一种采用离心式空压机的燃料电池系统性能进行了仿真研究,并与国内目前采用旋涡式空压机的燃料电池系统性能进行了比较分析.结果表明:采用离心式空压机的燃料电池系统运行范围能够达到常用系统运行范围,且系统效率更高,空气加湿性能更好.     

燃料电池混合动力瞬时优化能量管理策略研究

以提高燃料经济性为目标,采用基于瞬时优化的方法开展能量分配策略研究,并引入了蓄电池等价燃料消耗理论,将蓄电池电能消耗或者电能补充,等效为燃料电池发动机的燃料消耗量,并由此建立系统瞬时燃料消耗量函数.为保证蓄电池工作在最优的范围内,引入蓄电池的充电保持策略.仿真结果表明,按照等价燃料消耗量瞬时优化理论得出的优化结果,能提高燃料经济性,同时蓄电池SOC保持在合理范围内,对今后实车的研制具有一定指导意义.     

怠速转速对整车燃油经济性的影响

用理论与试验相结合的方法对整车降低怠速转速后的节油效果进行了研究,结果表明怠速转速降低50r/min,怠速油耗降低6%左右。在城市道路行驶怠速工况较多,降低怠速转速后整车节油效果较好,但是NEDC测试循环怠速工况时间短且怠速油耗量小,加之测试与设备误差等原因,很难直接测试出降低怠速的节油效果,为此提出了采用NEDC工况拆解法来计算降低怠速转速后的油耗与节油效果。     

轿车高油耗的分析检测与降低油耗方案

轿车高油耗是困扰车主和维修人员的难题,本文从燃油喷射系统的工作原理出发,介绍检测和降低油耗的实用维修技术方案,同时对一些错误做法进行分析。     

氢燃料电池汽车不同制氢方案的全生命周期评价及情景模拟研究（双语出版）

氢燃料电池汽车作为新能源汽车领域未来的重要方向已成为行业共识，为评估氢燃料电池汽车不同制氢方案对资源、能源和环境的影响，构建氢燃料电池汽车燃料循环以及4种制氢方案的全生命周期评价数学模型，选取代表世界先进水平的丰田Mirai燃料电池汽车作为评价对象，应用GaBi软件的基础数据库对其进行全生命周期评价，同时对甲烷催化重整法、甲醇催化裂解法、电解水法和氨裂解法4种制氢方案的全生命周期能耗、排放进行量化计算。最后，以电力结构作为关键因素对当前最常用的电解水法进行情景模拟并与其他3种方案进行对比分析。评价计算结果表明：电解水法制氢的矿产资源消耗、化石能源消耗和环境影响均最高；甲醇催化裂解法制氢的矿产资源消耗和化石能源消耗均为最低，仅分别为电解水法的2%和3%；甲烷催化重整法制氢的环境影响最低，仅为电解水法的1.6%。情景模拟结果表明：电解水法的环境影响在煤电比例降低到41.6%的情况下仍然在4种制氢方案中最大，然而在水力单一清洁能源发电的极限情况下环境影响最小，但基于中国的资源禀赋，全面实现水力发电并不可行。因此，须从提升电解水法的能源利用效率、改进关键技术等方面有所突破才能使其成为未来大规模制氢的可行方案。     

一种燃料电池混合动力系统功率控制算法

针对燃料电池动态响应慢和储能系统工作方式灵活多样的特点,在传统控制策略的基础上,提出了蓄电池第一优先使用的功率分配方法,再以整车系统效率最大为目标,建立具有限制的全局优化问题,并选用序列二次规划算法求解。不同工况下的仿真结果表明,该方法不仅能使燃料电池和蓄电池工作在各自有效区域,同时还提高了整车系统效率和燃料经济性。     

混合动力客车循环工况下燃料经济性分析

在分析某混合动力客车的多种工作模式和循环工况的统计特性的基础上,给出最大能耗节约率计算方法.通过建立等效燃料消耗率的概念,详细分析各典型工况对该车燃料经济性的贡献率.最后提出混合动力城市客车控制策略制定的若干建议.     

质子交换膜燃料电池系统阳极尾排策略研究

质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有发电效率高、运行温度低、启动速度快、结构简单、可靠性高等优点,基于其优点近几年得到了快速的发展。由于工作时水汽渗透作用,导致阳极惰性气体和水的积累,其长时间无法排出将降低电堆的性能以及使用寿命。文章给出了脉冲式尾排策略的优化方向,可以有效排出尾气,提高燃料利用率,从而保证PEMFC的性能。