融合主动减振的增程混动系统动力域控制器开发

针对增程混动系统的扭转振动问题,开发了一种基于多核单片机的动力域控制器,集成了整车控制、APU系统控制、发动机控制和电机控制的软硬件,在多核任务分配和核间协调的基础上,通过电机相位和发动机相位同步算法,利用矩形波进行扭矩补偿,实现了主动减振功能。试验结果表明:利用该控制器,恒转速倒拖工况发动机转速波动范围可以减少79.7%;倒拖起动工况和自由停机工况共振时,第一阶次频率分量的幅值降幅约42.9%。

基于动态模拟技术的混动车辆发动机电控单元检测系统设计

电控单元是混动车辆发动机中的重要组成部分,对于发动机以及混动车辆的行驶性能产生直接影响,为保证电控单元的运行正常,利用动态模拟技术,优化设计了混动车辆发动机电控单元检测系统;改装温度、转速等传感器设备以及信号处理器设备,调整系统电路的连接方式,实现硬件系统的优化;利用动态模拟技术模拟混动车辆发动机电控过程,结合不同故障类型下电控单元的运行特征,设置系统的检测标准;采集电控单元输出信号,从时域和频域两个方面提取信号特征,最终通过特征匹配确定电控单元状态、故障类型以及故障位置,实现系统的电控单元检测功能;综合混动车辆发动机的3种运行场景,通过系统测试实验得出结论:与传统检测系统相比,优化设计系统的漏检率和误检率分别降低了2.59%和2.05%,由此证明优化设计系统具有良好的检测功能。

混合动力船舶双向充电装置高性能控制策略

充电装置作为混合动力船舶最重要的组成之一,保证了系统主交流电网与主电池之间的能量转换。因此,研究其控制策略以及充电效率等问题对今后混合动力船舶的发展具有重要的指导意义。基于此,本文首先针对混合动力船舶充电装置的电路拓扑进行了分析。其次,重点对系统中不同工作模式的控制策略进行了研究,在充电和馈网模式下,提出了一种基于三相PWM整流器的预测直接功率控制的新型整体控制策略,对传统的控制策略进行了改进,简化充电/馈网模式的控制策略并提高了充放电效率和集成度。最后通过Simulink软件的仿真平台以及样机实验平台,仿真和实验分析验证了所提出控制策略的有效性和准确性。

Adaptive coordinated control of engine speed and battery charging voltage

In this paper, the control problem of auxiliary power unit （APU） for hybrid electric vehicles is investigated. An adaptive controller is provided to achieve the coordinated control between the engine speed and the battery charging voltage. The proposed adaptive coordinated control laws for the throttle angle of the engine and the voltage of the power-converter can guarantee not only the asymptotic tracking performance of the engine speed and the regulation of the battery charging voltage, but also the robust stability of the closed loop system under external load changes. Simulation results are given to verify the performance of the proposed adaptive controller.

多因素约束条件下永磁复合电机抽油机效率控制技术

为提升永磁复合电机抽油机采油效率,提出基于多因素约束条件的永磁复合电机抽油机效率控制技术。构建抽油机悬点载荷动态响应模型,在油管锚定状态下将抽油杆柱运动划分成四个阶段,并建立悬点力平衡方程,通过系统动态响应曲线计算抽油机等效质量和摩擦力;使用流量、压力等信息计算系统当前效率,按照效率变化方向采用智能无模型梯度法进行系统效率寻优,完成高精度永磁复合电机抽油机效率控制。实验结果证明本研究的技术可以让抽油机系统维持在合理工作区间,有效增强采油效率,节能减耗效果良好。

基于插电式混动汽车的自动泊车控制策略

论文从汽车整车控制器的视角出发,详细阐述了基于比亚迪插电式混动汽车的自动泊车策略的逻辑控制及实现方式。在驾驶员开启自动泊车功能后,通过整车控制器判断自动泊车的进入、退出条件,通过状态机切换的方式,实现自动泊车过程中的车辆状态切换,多控制器相互协作实现自动泊车扭矩输出,控制车辆前进、后退、转向等动作,实现车辆在倒车入库、水平泊车等应用场景下的自动泊车功能,泊车完成后由驾驶员确认泊车状态操作挡位退出自动泊车。论文为自动泊车的落地量产提供思路,为自动泊车研究和发展提供参考。

基于V模式的混合动力汽车多能源动力总成控制器开发平台

介绍了V模式现代开发方法的主要流程,并基于V模式开发思想,利用CHEV2004仿真软件和混合动力汽车试验台架构建了汽车电控系统开发平台,利用该平台进行了解放牌混合动力城市公交车HCU的实际开发。结果表明,利用基于V模式的开发平台进行HCU的开发是高效而可靠的。

风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略

风能的波动性及间歇性致使传统风力机出力不可控,即出力曲线与负荷调度曲线不一致。本文构造了一种风电/制氢/燃料电池/超级电容器耦合于直流母线的结构。针对风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统10种运行模式,提出了一种能量管理策略,确保在各个控制单元的作用下,能量协调流动于混合系统各子单元之间。此能量管理策略不仅使混合系统出力可控,而且提高了风能利用率,平抑了直流母线电压波动,平滑了上网功率。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了风电/制氢/燃料电池/超级电容器混合系统控制策略的有效性。

混联式混合动力客车整车控制系统的开发

本文中为某型混联式混合动力客车开发了基于MPC5554的整车控制系统(HCU)。首先,根据混合动力客车的运行特点和动力总成结构,以最小燃油消耗为目标,提出了基于迭代动态规划全局优化算法和Elman动态神经网络的实时优化能量管理策略;接着根据整车需求和能量管理策略,以MPC5554作为CPU,完成了HCU的硬件系统设计;最后以ETAS PT-LABCAR为平台,进行了HCU硬件在环仿真试验。结果表明,所开发的HCU运行稳定、可靠,且能有效实现混合动力客车的实时控制,显著提高了整车燃油经济性。

混合动力车用蓄电池管理系统设计与研究

阐述了一种混合动力车用电池管理系统的分布式设计方案,并按照模块化的方式设计了下位机电池控制单元的硬件和软件。结合整车道路试验对系统的准确性和可靠性进行了验证。结果表明,本系统运行稳定,符合混合动力汽车对电池管理的要求,达到了预期的效果。

基于状态转移法的混合动力车辆控制分析

采用“状态转移”控制分析方法 ,将整车的控制分为相对独立的控制状态 ,详细分析了在不同工况下的控制状态之间的相互跳转。以双轴并联单离合器结构的 HEV进行了多能源动力总成的设计为例 ,对某一混合动力车辆的起步、行驶和制动等工况的控制进行了分析。采用混合动力车辆专用分析软件 Psat进行了控制仿真研究。结果表明 ,该方法能有效地解决混合动力车辆多能源管理系统设计困难的问题。

轿车混合动力总成控制系统的开发与试验研究

为实现混合动力电动轿车的能量管理和状态切换问题,开发了国内具有全部自主知识产权的混合动力汽车动力总成的综合控制系统。详细介绍了混合动力汽车动力总成控制系统的组成与功能。混合动力汽车动力总成控制系统在动态试验台上进行了大量全面的试验。最后,给出了混合动力汽车动力总成控制系统在动态试验台上的试验结果。从试验结果可以看出,混合动力汽车动力总成控制系统的控制措施是有效的。

并联混合动力轿车多能源管理系统标定试验

介绍基于超级电容的单轴并联混合动力轿车结构,开发出混合动力多能源管理系统,实现了发动机管理系统与整车管理系统的软件和硬件集成化。在测功机上对发动机进行了稳态标定,得到发动机的万有特性、基本点火提前角、充气效率和比油耗等数据。整车转鼓试验表明,采用电子节气门和燃油瞬态补偿策略的混合动力汽车排放较低,能够达到国Ⅲ和国Ⅳ的排放标准。将发动机的喷油转速提高到1.2kr/min,避免了传统发动机在低转速下的过浓喷油,并且取消了发动机的怠速工况,将混合动力汽车的油耗降低8%～10%。通过对起动过程空燃比和点火提前角的优化,缩短了三效催化转化器的起燃时间,降低了发动机的冷起动排放。这种硬件和软件集成的设计结构,降低了研发成本,推进了混合动力产业化进程。

并联混合动力集成式多能源电控管理系统开发

介绍了基于超级电容的单轴并联混合动力轿车结构,开发了混合动力集成式多能源控制器,实现了发动机和混合动力整车控制器的硬件和软件集成化。从电控单元的硬件和软件方面进行分析,采用摩托罗拉16位单片机MC9S12DP256开发出了集成式电控单元,利用其丰富的传感器信号处理、执行器信号驱动以及CAN总线通讯功能,实现了对发动机、整车以及超级电容的信号采集和驱动功能。根据混合动力整车制定的控制策略,对混合动力整车的起/停工况、怠速充电工况、加速助力工况以及混合动力制动能量回收的控制策略进行详细的阐述。在混合动力总成台架和整车试验平台上,对混合动力各个功能模块的控制策略进行试验调试验证,使混合动力整车获得很好的动力性、经济性和排放性。

混合动力汽车整车控制器开发

以某ISG(起动机/发电机一体化)型混合动力汽车为对象,对车辆转矩需求、发动机工作区优化和整车控制策略进行了分析,并开发了基于MC9S12DP256的整车控制器硬软件系统.进行了实车实验,实现了发动机启动、纯发动机驱动、混合驱动、驻车充电等多种工作模式,证明了该整车控制器和控制策略的有效性和可靠性.

利用V型开发模式研制燃料电池混合动力客车的整车控制器

按照V型开发模式对燃料电池城市客车的整车控制器(Vehicle control unit,VCU)进行了开发,取得了初步的 成功,所开发的整车控制器成功装车运行。按照V型开发模式的各个阶段,对以32位单片机为核心的控制器开发 过程的核心关键问题进行了分析和探讨。不仅初步制定了控制器过程中的各种规范标准,例如高低温冷热冲击、 电磁兼容测试、振动冲击等,还搭建了开发VCU的开发和调试平台,为规范评价VCU的各种性能指标、采取针 对性的设计措施奠定了基础。对控制算法的图形化编程、OSEK标准的嵌入式实时操作系统的应用、控制代码在线 升级、网络化的监控和通信等关键的技术在VCU中的集成进行了探索。

基于混合公共连接单元的柔性互联多微网结构与控制方法

多微网作为单一微电网的结构延伸与功能扩展,是消纳高渗透率可再生能源的重要方式之一。为解决交流互联多微网存在的扰动影响大、控制灵活性差等技术问题,提出多微网柔性互联统一接口--混合公共连接单元,该单元由交直流开关、电压源型换流器以及功率调节装置组成;设计混合公共连接单元的结构、连接模式与控制模式,构建多微网柔性互联结构方案,提出柔性互联多微网并网、孤岛与应急运行模式及其切换方法;建立多层协调控制架构,提出中心层、接口层与微网层控制方法。利用PSCAD/EMTDC搭建柔性互联多微网仿真模型,仿真结果,表明所提柔性互联多微网及其控制方法具有良好的稳态与暂态运行性能,不同模式下运行效果均优于指标要求。基于混合公共连接单元的柔性互联多微网是组织与协调高渗透率分布式电源运行的可行方式,适用于对稳定性与灵活性要求较高的多微网群。

混合动力车发动机辅助控制单元开发

发动机工作区域优化是混合动力车实现节能的重要手段,应用新一代车用嵌入式控制芯片,开发了混合动力车发动机辅助控制单元,为混合动力车主控制器和发动机控制之间提供了控制接口。辅助控制单元能够完成发动机直接起停控制和发动机实时扭矩、功率控制等功能,并应用SAE J1939协议实现与主控制器之间的CAN通讯。试验结果表明,发动机控制接口设计合理,发动机转矩控制误差小,直接起停控制响应速度快,发动机辅助控制单元软硬件设计满足混合动力总成对发动机控制的要求。

串联混合动力客车辅助功率单元控制研究

串联式混合动力客车上采用的辅助功率单元(auxiliary power unit,APU)是一个复杂的非线性耦合系统。文中提出了一种APU动态控制器结构,首先根据闭环系统稳定性和跟踪性能试验测试提出了速度和功率耦合PI控制器,进而基于静态试验设计了APU系统的前馈控制支路。通过台架测试表明,该控制方法能够保证APU动态过程中的转速稳定性和功率的快速调整特性,满足实用要求。

基于XCP协议的混合动力车多电控单元标定系统

针对混合动力车多电控单元的开发,结合新一代的车用监测标定协议XCP,设计了基于控制局域网(CAN)总线的多电控单元标定系统.对CAN信号进行了高频信号过滤处理,保证了CAN信号的清晰.通过给各个节点设置站地址,并以CAN数据帧ID中的源地址和目标地址为过滤条件,设置了屏蔽寄存器,实现了各个节点对CAN数据帧的准确接收.在此基础上设计了标定系统主从节点的XCP驱动程序.实例证明,该标定系统实现了多节点对话,可同时完成对多个电控单元的标定任务,提高标定效率,缩短混合动力车多电控单元的开发周期.