串联式混合动力电动汽车发动机转速新型PID控制

在混合动力电动汽车中发动机转速的优化控制是降低油耗、减少排放的关键。而发动机转速系统是一个复杂的变参数非线性系统,且很难获得其准确数学模型。本文在常规的PID控制的基础上引入单神经元自适应控制,提出了发动机转速控制的优化目标。台架试验证明控制器能够较好地实现对发动机转速控制。

影响并联混合动力电动汽车发动机在高效区工作的因素

通过对并联混合动力电动汽车(PHEV)的仿真和对发动机工作点在发动机效率map图中分布情况的 分析,研究了影响PHEV的发动机在高效区工作的因素。研究表明:驱动系统能量管理和控制策略对PHEV的发 动机在高效区工作的影响最为显著,其次是换挡策略、循环工况以及发动机高效区的位置和分布的影响。

混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计

发动机是混合动力电动汽车动力设备的心脏,为了保证混合动力电动汽车可以快速稳定地运行,需要对其转速智能控制系统进行设计;使用当前控制系统智能控制混合动力电动汽车发动机转速时,无法快速检测到发动机转速,难以达到最佳的智能控制结果;为此,基于软切换提出Bang Bang-神经网络PID的混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计方法;混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统以Mcs-51系列8751单片机为核心系统,检测混合动力电动汽车发动机转速的数字信号,同时控制D/A模拟信号的输出,并在LED显示器上显示发动机转速数字信号,以PWM调制器放大混合动力电动汽车启动时发动机产生的PWM波,将放大后的PWM波供给电力发动机,再以分频填充脉冲装置测量混合动力电动汽车发动机转速,通过Bang Bang-神经网络PID算法计算出混合动力电动汽车发动机转速误差,达到实时控制混合动力电动汽车发动机转速的效果;实验仿真证明,所提设计方法保证了发动机转速的快速性和平稳性。

组合发动机混合动力电动汽车燃油经济性的分析

提出了组合发动机概念,将其应用于混合动力电动汽车中。通过组合发动机汽车与传统发动机汽车、组合发动机混合动力电动汽车与常规发动机混合动力电动汽车在不同运行工况下的经济性模拟,得出组合发动机汽车的燃油经济性最大提高7%,组合发动机混合动力电动汽车的燃油经济性最大提高8%,可以实现轻度混合,从而降低成本。对组合发动机混合动力电动汽车在不同电池组初始能量状态和不同发动机功率比的条件下进行经济性模拟,得出采用等功率比设计组合发动机更理想的结论。最后提出了评价经济性的感度概念,通过混合动力电动汽车的感度分析得出电机的感度最大,组合发动机混合动力电动汽车的电机和电池组的感度比常规发动机混合动力电动汽车下降,减少了对电机和电池组的依赖性。

辅助混合动力电动汽车的技术研究(Ⅰ)——电机驱动与辅助动力发动机部分

为延长纯电动汽车的续驶里程,提出了一种辅助混合动力电动汽车:以电池一直流电机为主驱动,辅助动力发动机直接驱动电动汽车耗能量较大的车用负载,同时也可作为一种发电设备对车载蓄电池进行能量补充.设计了直流电机和辅助发动机的电控系统,并对辅助发动机在实验台架上进行了电控参数的优化.在电控系统和三元催化器的作用下,辅助发动机的主要排放物CO平均降低了72％、HC平均降低了37％、NOx平均降低了11％.

多级组合发动机混合动力电动汽车燃油经济性的数值模拟

提出了多级组合发动机的概念,并将其作为混合动力电动汽车的动力。与常规混合动力电动汽车相比,在欧洲NEDC、美国HWFET和日本1015汽车循环中,最高燃油经济性分别提高8.09%、9.69%和3.5%。在不同的电池组初始充电状态和不同的多级组合发动机功率比的情况下,对其进行了燃油经济性和发动机平均效率的模拟。模拟结果表明:考虑结构设计的复杂性和经济性,与传统动力相比,以等功率比的双级组合发动机作为混合动力电动汽车动力更为合理,更具可行性。

混合动力汽车发动机起动控制策略研究

为改善混合动力汽车的驾驶性能,提高混合动力汽车的动力响应速度,研究混合动力汽车发动机起动控制策略。构建P2构型混合动力系统结构,以此作为混合动力汽车动力系统,利用这一动力系统结构,分析混合动力汽车在纯电动运行模式、发动机单独驱动运行模式以及联合驱动等运行模式下不同汽车参数的变化情况,根据不同参数变化,构建发动机起动控制策略,通过PID模糊控制离合器油压以及动力源转矩协调控制,实现混合动力汽车发动机起动控制。经仿真实验验证:在该控制策略下,可在发动机起动过程中产生较小的冲击度,保障发动机起动稳定;且能够在起动时迅速实现发动机与电机之间的转速变化,为此具有良好的控制性能。

插电式混合动力汽车纯电动行进间启动发动机的平顺性控制

针对单电机插电式混合动力汽车在纯电动行进间电动机启动发动机时由于系统输出转矩变化进而引起整车冲击的问题,分析得到发动机点火时刻的不同及离合器接合状态的不同是造成转矩波动的原因。在此基础上,提出了基于离合器主、从动盘转速差和电机角加速度为输入量的离合器压力模糊控制的混合动力汽车模式切换动态协调控制策略,并对比了发动机目标转速点火和怠速转速点火的控制效果。最后通过台架试验以及实车道路试验对提出的控制策略进行了验证。结果表明,基于目标转速点火的协调控制策略能减小整车的冲击度。

串联式混合电动汽车发动机转速控制系统

发动机和发电机是串联式混合电动汽车的主动力源 (PS) ,为保证发电机输出稳定的工作电压 ,发动机应在恒速控制系统的作用下运行于最佳状态 ,使之在负载变动的情况下保持转速不变 ,功率不变 ,油耗最低 在分析串联式混合电动汽车的能量流和发动机的控制策略的基础上 ,依据自动控制原理及计算机控制技术 ,讨论了发动机恒速控制系统的计算机控制方法 ,给出了控制系统的控制电路 采用了PID控制算法 ,讨论了PID控制中各参数的整定 。

基于神经网络的混合电动汽车发动机特性研究

利用MATLAB神经网络工具箱建立了发动机特性的拟合和仿真模型,在此基础上得到了发动机的万有特性曲线,并对发动机的万有特性进行了分析,得到了并联混合电动汽车行驶过程中发动机的最优工作范围;研究了并联混合电动汽车驱动系统中发动机与驱动电机之间的功率匹配问题,确定了车辆行驶所需的最大功率与发动机和驱动电机功率之间的关系,据此可选择适合类型的发动机和驱动电机,实现并联混合电动汽车驱动系统的优化设计.

增程式电动汽车用二冲程LPG直喷发动机混合气形成过程的数值解析

利用LPG携带和存储方便、易于蒸发汽化的燃料特性,选定二冲程LPG直喷发动机作为轻型电动汽车在增程模式下发电机组的动力源。在验证计算方法的可行性后,使用Fire V2011软件,优化不同工况时燃料的喷射开始时刻,并进一步数值解析在选定的不同LPG喷射开始时刻、不同转角时的缸内混合气速度场和浓度场。结果表明:无论是启动、暖机工况(2 000 r/min),还是发电机组工况(4 800、6 000 r/min),在排气口关闭(73℃A ABDC)时,新鲜混合气被锁定在气缸内,并且在相应的火花塞点火时刻,缸内都会形成较理想的均质理论混合气。

混合动力汽车发动机能效与排放控制研究

目前,社会对新能源汽车的关注度日益提高,混合动力汽车作为新能源汽车的重要组成部分,在推动节能环保出行,推进“双碳”目标实现中扮演重要角色,其发动机则对整车的性能和能效起关键性作用。然而,目前混合动力汽车使用的发动机普遍存在能效低下和排放超标问题,这是制约混合动力汽车发展的关键因素。该文分析混合动力汽车发动机的工作原理,阐述混合动力汽车发动机能效与排放存在的问题,提出一系列优化策略,为混合动力汽车的绿色智能化发展提供有力支撑,进一步推动节能减排理念的全面落实。

混合动力汽车发动机调速系统研究

调速系统不但能改善混合动力汽车发动机自身的转速品质,还可以降低发动机和电机的不同步产生的振动和噪声,从而提高整车舒适性。采用改进的PID控制算法建立了电控直喷汽油机调速系统控制模型,并根据发动机转速响应特性,对比例、积分和微分参数进行整定。调速试验表明,该PID调速系统降低了发动机转速振荡,减少系统响应时间,有效地提高了整车的性能。

插电式串联混合动力汽车发动机起停控制策略的优化

利用AVL-CRUISE软件对某插电式串联混合动力汽车进行整车建模与仿真,并在不同的行驶循环工况和车辆行驶里程下优化发动机的起停控制策略。结果表明:根据不同的行驶循环工况和行驶里程来修正发动机起停时刻的SOC值,可以有效缩短发动机的运行时间,从而降低油耗和能量损失。该方法也可为增程型电动汽车发动机的起动控制提供参考。

国内外混合动力电动汽车开发动态及发展趋势

汽车工业所带来的能源短缺与环境污染等问题越来越受到世界各国政府的重视。当前,许多国家政府、世界知名的汽车企业和科研机构纷纷研制开发低能耗、低排放,且能满足现代使用性能要求的新型汽车。混合动力电动汽车应运而生,成为当代国际电动汽车开发的热点和潮流之一。

混合动力汽车发动机辅助制动控制方法

本文中提出一种基于行驶安全性和乘坐舒适性的并联式混合动力汽车发动机辅助制动控制方法。首先通过对下坡路段车辆行驶特性的分析,选择了发动机辅助制动的接入时机;分析了发动机接入过程中起动电机与离合器的动态协调过程;接着为保持发动机接入过程中的车速稳定,提出了发动机辅助制动接入过程中驱动电机的协调控制;最后通过实车实验对所提出的策略进行了验证,结果表明,该策略不仅可以提高并联式混合动力汽车在下坡路段的行驶安全和传动系部件的使用寿命,而且可以明显改善乘员的乘坐舒适性。

混合动力汽车用发动机起动振动与噪声特性初步研究

针对某型混合动力汽车用发动机进行了冷起动条件下的振动与噪声试验,测试了发动机机体振动加速度、发动机噪声、气缸缸压、点火脉冲信号及转速信号,分析了发动机起动瞬态过程中振动与噪声特性。试验结果表明,起动阶段的噪声与振动信号表现出明显的非稳态特征,且幅值比怠速时大;高频的振动与噪声和低频的气缸压力波动关系不大,可能与拖动电机的高频转矩波动有关。

混合动力汽车发动机优化控制策略研究

提出了一种新的基于整个动力总成系统能量转换效率最优的混合动力汽车发动机稳态优化控制策略,确定了发动机最优怠速运行点和对应的电机最优驻车发电功率。仿真结果表明,运用发动机优化策略的混合动力汽车与传统汽车相比,基于中国乘用车城区瞬态循环的燃油经济性提高了14.3%。

大推力并联混合动力涡扇发动机全航程综合能量管理策略设计及验证

为使大推力航空并联混合动力推进系统在考虑节能减排效益的同时,充分挖掘涡轮电气化后部件的性能提升潜力,本文依托某并联混合动力齿轮传动涡扇发动机(Parallel hybrid geared turbofan,PH-GTF)推进系统概念模型,在“发动机主燃油闭环+电动力系统转矩补偿”控制结构下,针对典型飞行航程所包括的低功率工况段、起飞爬升段、巡航段、下降段,分别设计了相应的能量管理策略,并基于不同飞行工况在全航程内进行调度。通过典型飞行航线下的数字仿真及硬件在环(Hardware in the loop,HIL)仿真验证,结果表明,相较于未采用混合动力改型的基线GTF发动机,应用所设计综合全航程能量管理策略的PH-GTF推进系统,该航线下总燃油消耗量和NO_(x)排放量分别降低5.70%和10.72%,其中在低功率工况下,可变放气活门(Variable bleed valve,VBV)可以减小54.35%的排气量;在航空节能减排所重点关注的等高等速巡航段,耗油量和NO_(x)排放量分别降低18.93%和30.19%。所设计综合全航程能量管理策略兼顾了部件性能提升和节能减排效益,符合未来绿色航空推进系统的设计理念。

混合动力汽车的电机启动发动机过程仿真研究

研究了在混合动力车用发动机断油条件下,利用电机调速控制方法降低发动机产生的负载扭矩的可行性。运用MATLAB/Simulink软件建立了四缸柴油发动机、永磁同步电机和电机控制器的数学模型,通过数字仿真分析了混合动力车用发动机启动过程中的负载扭矩特性。仿真结果表明,对比最大扭矩控制算法,采用离散模糊PID控制算法可以快速启动发动机并可有效地将发动机转速控制在目标转速附近规律波动,这有助于降低发动机产生的负载扭矩。