通过道路并联混合动力车辆的低频纵振主动控制

通过道路并联(Through-the-road parallel,TTRP)混合动力车辆是指将发动机和电动机安装在车辆的不同轴上,通过地面与轮胎间的作用力将动力耦合的混合动力车辆类型。这种类型的混合动力车辆,由于结构的特点在不同的动力模式下存在不同的低频频率特征。车辆的低频纵振是影响车辆舒适性和驾驶性的关键因素之一,因此,车辆的低频纵振必须得到很好的控制。研究这种类型的混合动力车辆在不同动力模式下的特点,针对不同模式建立简化模型,并建立统一的多模型预测控制策略。通过仿真TTRP混合动力车辆在多种动力模式下的特定工况,对设计的多模型预测控制策略进行验证。特定的工况包括急踩、松油门(Tip-in,Tip-out),不同的转矩分配等。仿真结果表明所设计的车辆低频纵振主动控制策略能够较好地抑制TTRP混合动力车辆在各动力模式下的低频纵振,车辆驾驶性得到了较大的提升。

并联式混合动力车辆动力转换控制策略研究

从提高燃油经济性的角度出发 ,确立了并联式混合动力车辆传动系统的设计方案 ,建立了以直流电动机和发动机为动力源、金属带无级自动变速器为调速装置、行星排为动力转换器的并联式混合动力车辆动力学仿真模型 ,并分别以发动机最佳燃油经济性和电动机最佳效率为控制目标 ,分析了混合动力车辆由电动机驱动向发动机驱动转换时的综合控制策略 。

并联混合动力飞机牵引车控制系统设计与试验

分析了并联混合动力飞机牵引车的动力系统结构及工作模式,对目前主要的两种并联混合动力控制策略进行了分析比较,详细阐述了控制系统硬件及软件系统的设计方法,该控制系统在模拟工况测试试验中达到了预期的控制效果。

基于混杂模型预测控制的混合动力车辆能量管理

以并联式混合动力车辆为研究对象,针对其具有连续变量和离散变量并存的特点,采用混杂模型预测控制算法对其进行优化求解。首先,对发动机和电机的外特性曲线、行驶阻力曲线、发动机油耗曲面、电池功率曲面等进行线性化处理,并采用分段仿射自回归外生模型来拟合电池荷电状态计算公式;其次,在混杂系统描述语言工具箱中对各个线性化部分进行描述,并自动生成混合逻辑动态系统;最后,采用混杂工具箱对生成的混合逻辑动态系统进行求解,并将结果与基于非线性模型预测控制算法的结果进行对比。对比结果表明:采用这两种算法对UDDS、NEDC和US06这3个标准工况进行仿真时,基于混杂模型预测控制算法相对于非线性模型预测控制算法,燃油经济性分别提高了20.0%、15.5%和10.6%,且当预测时域小于9时,混杂模型预测控制算法的计算速度更快。

基于驾驶员需求转矩预测的模型预测控制能量管理

以并联式混合动力车辆为研究对象,基于驾驶员需求转矩预测,采用线性时变模型预测控制算法对对象车辆进行能量管理控制.根据驾驶员前一段时间内的需求转矩,可以预测下一时段内驾驶员的需求转矩.与指数函数预测方法相比,自回归模型在预测步长200步之内的预测准确度比指数函数高.根据纵向动力学公式,可以由预测获得的需求转矩序列计算获得预测的车速序列;采用线性化处理的方法,将具有非线性特性的车辆模型转化成线性时变模型,采用线性时变模型预测控制算法进行求解;将基于驾驶员需求转矩预测的模型预测控制算法和基于规则的控制算法、工况已知的模型预测控制算法进行对比.对比结果表明:基于驾驶员需求转矩预测的模型预测控制算法与基于规则的控制算法相比,在NEDC、UDDS和WLTC这3个标准工况下的燃油经济性均有所提高,但是与工况已知时的计算结果相比有提升的空间.

基于规则控制的PHHV能量管理策略研究

对并联式液压混合动力车辆(Parallel Hydraulic Hybrid Vehicle,PHHV)的模型进行搭建和分析,在美国城市测功机工况下对该模型进行仿真分析,并分析了液压泵/马达的排量和蓄能器的初始压力对PHHV燃油经济性的影响。结果表明,PHHV比传统内燃机车辆的燃油经济性提高近20%,液压泵/马达的排量和蓄能器的初始压力对燃油经济性有决定性的影响。