天然气混合动力城市客车动力系统的设计与开发

在选取循环工况和制定整车基本控制策略的基础上,对天然气混合动力城市客车的动力系统进行了设计与开发,包括其系统结构布置方案的确定,发动机、电机、电池和传动系统等的参数设计和匹配。动力系统的仿真结果表明设计达到了要求。样车试制完成以后,进行目标循环工况下的实际道路试验,结果表明:与同级天然气城市客车相比,最大爬坡度增加了28%,0～50km加速时间减少1.8s以上,中国典型城市公交循环工况下的节气率达到22%。

混合动力城市客车车架结构分析及轻量化设计

车架作为混合动力城市客车的主要承载结构,其强度和刚度会影响混合动力城市客车的稳定性、舒适性和续航性等。通过对混合动力城市客车的车架静强度进行分析,得出了混合动力城市客车车架在不同工况下的应力和应变情况,以混合动力城市客车车架轻量化为目标,对混合动力城市客车车架进行结构进行了优化和验证,既有效地减少了混合动力城市客车的排放,也改善了混合动力城市客车的综合性能。

混合动力城市客车串联式制动能量回馈技术

设计出一种新型的制动能量回馈系统及相应控制策略从而显著降低混合动力城市客车的油耗并保证车辆的制动安全。以某型混合动力城市客车为研究对象,基于开关阀和制动防抱系统(Anti-lock braking system,ABS)、驱动电动机以及蓄电池储能装置设计出一种新型串联式制动能量回馈系统,实现气压制动力和回馈制动力的协调控制、ABS系统与回馈制动系统的协调控制;基于Matlab/Simulink软件建立制动能量回馈系统的仿真模型,对制动能量回收系统在不同控制策略下进行中国典型城市公交循环的仿真分析;在基于dSPACE实时硬件平台及制动系统硬件组成的制动能量回馈试验台架上,测试分析回馈制动力与气压制动力以及ABS系统的协调控制关系。结果表明,所研发的制动能量回馈系统安全可靠,ABS系统能够独立工作而不受新增系统的影响;回馈制动力与摩擦制动力能很好地调节,最大限度地发挥能量回馈能力;能量回馈效果显著,中国典型城市公交循环的制动能量回收率在50%以上。

基于混合系统理论的混合动力城市客车控制策略研究

在分析了串联式混合动力城市客车(SHEB)动力系统的结构和运行模式的基础上,应用混合系统理论描述了SHEB动力系统,并设计了一种基本规则型多能源动力系统控制策略。采用基于Simulink Stateflow的混合建模方法,建立了SHEB基本规则型多能源控制策略仿真模型,并嵌入到Advisor模型中进行仿真。最后对一辆实际SHEB进行了性能试验,验证了该控制策略的可行性和有效性。

混联式混合动力城市客车动力系统的匹配及控制策略研究

混联式混合动力系统能够使发动机、发电机、电动机等部件间有更多的组合,并在结构上保证系统能在复杂的工况下工作在最优状态。通过对混联式混合动力城市客车动力系统的匹配和分析,提出了一种混联式动力系统的匹配方案和控制策略并成功开发出样车。示范运行结果表明,整车动力性及经济性满足设计要求,节油效果良好,可为规模化示范运行提供依据。

微混合动力城市客车动力系统的参数匹配

在城市工况下,车辆怠速油耗大,车辆起停十分频繁,微混合动力汽车利用BSG对发动机进行快速启动和停止控制,取消了发动机怠速工况。通过对车辆起动和制动工况进行分析,对城市客车动力传动系统结构进行改进,提出了车辆控制策略,并对动力系统参数进行匹配设计。利用ADVISOR软件对车辆性能进行了仿真分析,确定了动力系统各部件的参数。分析结果表明,改进后的动力系统结构能满足车辆起动性能要求,其燃油经济性也有所提高。

并联式混合动力城市客车动力系统匹配与性能仿真

针对用于山区城市中混合动力城市客车动力性的要求,对客车动力系统进行了匹配与仿真研究。在优先考虑动力性指标的前提下,对客车的发动机、电机和动力电池组进行选型和参数匹配,并在ADVISOR软件搭建的城市客车模型中进行仿真分析,其结果满足城市客车动力性要求,且节油效果良好。

混合动力城市客车运行工况参数的探讨

采用自行研制的基于汽车电控系统数据流功能的检测系统对城市客车的实际运行工况进行了测试。测量发动机转速、节气门开度、车速以及载客量并进行数理统计,结果表明城市客车的停车时间、车速、加速度、减速度、载客量等参数均符合正态分布,怠速时间占运行总时间的25.3%,加速和减速时间占69.1%,匀速时间占5.6%。混合动力城市客车针对实际运行工况采用优化的控制策略,如限制发动机怠速、减小发动机功率、改善发动机的工作状态、采用再生制动,可以明显降低燃油消耗和排放。

并联混合动力城市客车AMT换挡控制策略

为了实现混合动力城市客车快速换挡,减少动力中断时间,基于质量-弹簧-阻尼模型对并联混合动力传动系统进行动力学建模.提出利用线性二次高斯和回路传输恢复(LQG/LTR)方法设计摘挡控制器,对摘挡阶段转速振荡进行主动抑制;设计基于模型预测控制(MPC)理论的电机转矩调节器以最小化主动同步时发动机转矩脉动,实现快速同步,并适应混合动力多运行模式带来的离合器状态的不确定性.对上述混合动力AMT换挡过程控制策略分别进行仿真和实车平台验证,试验结果表明:该策略能够将换挡时间控制在1 s内,且冲击度处于合理范围内.应用上述换挡控制策略有助于提高城市客车的舒适性,推进混合动力城市客车AMT系统的产业化.

混合动力城市客车辅助功率单元技术研究

为提高串联式混合动力城市客车的性能,研究了基于柴油机—电励磁发电机的辅助功率单元(APU)技术。综合考虑效率和排放目标,给出了APU参数的确定方法。提出了APU的电压和功率控制策略,并进行了试验验证。

混合动力城市客车用电池参数的匹配及优化

分析了混合动力城市客车在动力电池选型及参数匹配时存在的主要制约因素,以及电池主要参数对整车性能的影响,在初步确定动力电池基本参数的基础上进行优化。将优化后的动力电池进行整车道路试验,结果表明:匹配优化参数的蓄电池组的混合动力城市客车,动力性和经济性较优化之前都得到了提升,特别是冬季低温时,节油率可提高约5%。

混合动力城市客车整车控制系统的开发

为某一混合动力城市客车开发了整车控制系统,包括能量管理策略和动力协调控制。能量管理策略根据对客车工作模式的划分和分析,确定各个模式相应的控制策略;动力协调控制则以主驱动电机转矩作为补偿,实现了AMT换挡的动力不中断。同时,基于自动代码生成技术开发了整车控制器(HCU)软件。实车试验表明,所开发的整车控制系统使混合动力城市客车经济性提高了约26%,动力性改善了约17%,排放也有所降低。

燃料电池城市客车电电混合动力系统研究

对电电混合燃料电池城市客车在不同工况下的输出性能和匹配特性进行分析,研究电电混合动力系统在各种工况下的能量管理策略。表明动力电池可以保障燃料电池系统在平稳状态工作,显著延长燃料电池工作寿命,节约成本,提高整车可靠性。

我国混合动力城市客车节油率水平分析与建议

分析影响混合动力城市客车节油率水平的因素及存在的问题;结合大量试验数据,对比分析自2009年以来我国混合动力城市客车的节油率水平;建议将市场上同类常规车型的整体油耗作为与混合动力城市客车节油率比较的基础数据,并提出其他相关建议。

基于CAN总线的混合动力城市客车LCD显示系统

介绍基于CAN总线的混合动力城市客车LCD显示系统的硬件组成,详细阐述了CAN总线、触摸屏、液晶屏模块的设计以及软件流程和软硬件抗干扰技术。这种系统能够实时准确全面地显示车辆的各类参数。

混合动力城市客车噪声与振动的性能优化

以混合动力城市客车为原型,通过试验和仿真相结合的方法,了解和评估该车型的噪声与振动状况并进行改进,效果良好。

美国混合动力城市客车示范运营

对美国的混合动力公交车示范运营及其节能环保效应进行了详细说明,为混合动力公交评价研究及我国混合动力公交车示范运营提供参考。随着重型混合动力技术的不断成熟及混合动力公交车成本的不断降低,混合动力公交车必将实现产业化,同时也将推动混合动力技术在轿车及其他车型上的运用。

城市混合动力客车功能样车的典型模式调试及动态过程分析

结合一汽技术中心的第一轮混合动力客车提出的调试目标要求,多能源控制单元(HCU)提出了实车联调的控制算法,并对其中常用的驱动工况———联合驱动起步加速下自动变速器(AMT)换挡过程和电机之间的协调性控制进行了探讨和分析,结果表明HCU可以控制和协调好各控制单元的工作及AMT换挡,完成了当前调试目标。

混合动力城市客车单一工况当量能耗评价方法

在我国现有的混合动力客车能耗评价方法——GB/T 19754-2005试验法的基础上,提出了一种新的评价方法——单一工况当量能耗评价方法。即依据客车怠速、匀速、加速、减速不同工况的不同比例分布,求出其不同的能量消耗,再进行各能量消耗叠加,则可求出其总的燃油消耗量。

并联混合动力城市客车控制策略研究

针对以解放牌城市客车为原型车的并联混合动力系统的能量管理和动力控制建立了动态仿真模型,仿真分析了并联电力助动控制策略、自适应控制策略和模糊逻辑控制策略各自的特点.结果表明,不同控制策略的决策方式和优化目标不同,从而导致车辆的动力性、燃料经济性和排放性有较大的差别.由于车辆的动力性、燃料经济性和排放性是相互制约的指标,控制策略要综合考虑对这三者的要求,选择合适的折中方案.另外,控制策略的性能还与车辆工况有关,好的控制策略应该能根据车辆行驶条件的变化调整其决策方式,使其具有路线适应能力.