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。

串联混合电动汽车辅助功率单元输出控制

为使串联混合电动汽车的辅助功率单元和动力蓄电池的功率混合可控,由等效电路分析辅助功率单元的的电压、电流和功率三种输出控制方法,并同时提出了一种速度分级式功率控制算法。通过dSPACE原型控制器,调节电控柴油发动机的转速和无刷交流同步发电机的励磁电流,实现了辅助功率单元的三种输出控制方法。实验结果验证了三种控制方法分析的正确性,其中电压控制法最不易实现辅助功率单元和动力蓄电池的输出功率混合。速度分级式功率控制有效解决了发动机转速和发电机转矩控制的耦合问题,使辅助功率单元和动力蓄电池各自独立或联合为负载提供功率。

串联式混合动力汽车辅助功率单元鲁棒辨识

串联式混合动力汽车柴油机辅助功率单元(APU)是一个多输入多输出的复杂非线性系统,为便于控制器的 设计,提出一种简单的面向控制的APU模型鲁棒辨识方法。该方法基于非线性变增益控制的原理,把APU系统 看成一个线性变参数系统,并将参数区域进行网格离散化,在每一工作点采用基于模型不确定性建模的方法进行 模型辨识,其结果表示为名义模型及其不确定性区域。最后在APU试验台架上进行了辨识试验,试验结果表明 该方法的可行性。

Plug-in混合动力汽车辅助功率单元控制研究

针对一种由汽油发动机、永磁同步发电机及不可控整流器构成的插电式混合动力汽车(Plug-in HybridElectric Vehicle,简称PHEV)辅助功率单元结构,在插电式串联混合动力汽车构型分析和选型基础上,设计了基于静态数据的前馈控制支路和PID反馈控制构成的辅助功率单元(APU)输出电流闭环控制器结构。实验结果表明,与传统PID控制相比,应用前馈+PID控制方法,辅助功率单元具有较好的输出电流动态特性,同时在一定程度上保证了发动机转速的稳定。

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。

混合动力电动汽车辅助功率单元模型辨识

为提高模型辨识精度,基于阶跃响应,推导了二阶带零点/死区(SOPZ/DT)连续模型的直接辨识算法.以辅助功率单元(APU)微缩系统阶跃响应数据为依据,利用所推算法进行模型辨识.对所得模型进行仿真并与试验值相比较,结果证明,所得模型预测精度较高,可以作为控制模型得以应用.

串联式混合动力汽车辅助功率单元自适应控制

针对串联式混合动力汽车辅助功率单元对车辆目标转速和目标功率跟踪的控制问题,提出一种具有干扰抑制的自适应控制策略。根据系统固有的非线性和实际运行过程中系统参数变化、负载干扰带来的不确定性的特点,建立了整个系统的动态描述,结合自适应反步设计方法和L2增益干扰抑制技术,综合设计系统的非线性自适应控制器。理论分析和仿真研究结果均表明:所设计的控制器能保证系统动态过程中转速和功率跟踪的稳定性及较好的动态性能,同时有效抑制了参数变化和负载扰动对目标跟踪的影响。

辅助功率单元(APU)技术系统

作者分析了串联混合电动车辆的开/关式和负载跟随式能量管理控制策略,阐述了辅助功率单元(APU)的应用背景、技术构成、发展现状及趋势,着重说明辅助功率单元控制系统的各个工况控制及设计要点.高效率超低排放的发动机发电机一体化技术将是APU技术系统的发展方向.

混合动力系统发动机工况切换特性研究

基于台架试验,对利用辅助功率单元(APU)动态协调控制策略的发动机工况切换进行研究,并分析了发动机在起动过程、加速加载切换过程、减速减载切换过程的转速超调量和转矩超调量。提出了基于转矩模型的动态协调控制策略,能够保证发动机在工况切换时基本沿着最佳等效燃油消耗线运行,具有切换用时短、转速超调量和转矩超调量低的优点。工况点之间切换用时最低为0.6s;整个过程中最大转速超调量约为150r/min,与最大转速之比为5.4%;最大转矩超调量约为35N·m,与最大转矩之比为15.7%。试验结果表明:通过提高发动机怠速转速,可以加速暖机过程,并且不会造成发动机起动过慢的问题;在发动机起动初期,适当降低喷油量甚至断油,不影响发动机的起动性能,可实现油耗降低。

天然气串联式混合动力城市客车开发

介绍了天然气发动机选型、带离合器的辅助功率单元的结构设计等开发当中的关键技术。对整车的各项性能进行实际道路试验,试验表明天然气混合动力城市客车在城市工况下同时具有低排放和低油耗的特点。

增程式电动客车整车控制器的设计

针对某带APU的增程式城市电动客车的整车协调控制问题设计了整车控制器,研究了整车控制器的硬件、软件设计,多能源管理和能量优化控制策略。通过动力电池组荷电状态SOC逻辑门限控制策略,当动力电池组SOC低于门限值后,APU开启,起到增程器的作用。整车控制器以瑞萨科技的32位微控制器uPD70F3380为核心,实现数字I/O、模拟量的采集以及CAN总线通信、多能源管理和能量优化控制等功能。经过实车实验,该整车控制器实现了电动客车的APU驱动、混合驱动、纯电驱动等多种工作模式,并有效地提高了能量的利用率,证明了该整车控制器的可行性和控制策略的有效性。

增程式电动环卫车APU启停控制策略的设计

以一款增程式电动环卫车为对象,提出APU的工作模式,并依据APU中的小型发动机油耗特性及APU的工作特点,制定出相应的APU功率输出控制策略;最后基于建立的整车仿真模型,利用MATLAB工具的simulink仿真模块进行模拟。通过仿真分析,该型增程式电动环卫车在典型城市公交工况下的节油效果可达45%。

纯电动客车动力系统技术平台研究开发

1课题主要研究内容 本课题通过对纯电动客车动力系统平台的开发，重点在动力系统技术平台系统集成技术、动力系统平台试验技术、动力系统的优化匹配技术、动力电池成组应用及快速更换技术、辅助功率单元（APU）技术、电一电混合技术、驱动系统集成与控制技术、辅助系统电动化技术和制动能量回收技术等方面开展研究，完成动力系统技术平台的模块化、通用化和标准化设计。