ISG型中混合动力汽车镍氢电池管理系统的研制

以ISG型中混合动力汽车(HEV)用镍氢动力电池组为控制对象,设计了以数字信号处理器(DSP)为控制核心的电池管理系统(BMS)。该系统应用复杂逻辑控制器件和光耦开关阵列,实现了各路模块电压和总电压的分时、周期性采集。在电流和温度的采样方面,以简便、实用的硬件电路对传感器信号进行转换,并进行软件滤波处理,得到准确的采样值。在采样准确的基础上,实现了基于查表-线性插值算法的电池组最大充放电功率的估算,并应用卡尔曼滤波方法对电池荷电状态(SOC)进行了预估,从而准确地反映出电池的能量状态,使整车能更好地分配能量的使用。

基于DP优化的ISG型速度耦合混合动力汽车模糊控制策略的研究

为增进混合动力汽车中模糊控制能量管理策略设计的合理性,运用动态规划算法,对ISG型速度耦合混合动力汽车进行性能全局优化,通过分析动态规划算法的控制结果,提取设计参数,拟定模糊控制规则和模糊控制策略,设计了相应的模糊控制器。建立基于Matlab/Simulink仿真模型,对动态规划算法和模糊控制策略的仿真结果进行对比,结果表明,所设计的模糊控制策略达到了预期的效果,采用的方法合理有效。

ISG型混合动力汽车粒子群优化模糊控制研究

针对ISG型混合动力汽车能量分配的控制过程,应用传统的模糊控制存在精度不高、自适应能力有限等问题。提出一种粒子群优化模糊控制的方法。在应用传统模糊逻辑建立控制模型基础上,利用粒子群算法对模糊控制中的隶属度函数进行优化,实现了优化的隶属度函数随环境变化以及负载变化实时跟踪模糊控制器的参数变化。仿真结果表明,与Insight控制策略和传统模糊控制策略相比,该方法能够降低电池组SOC变化,同时提高混合动力系统的燃油经济性。试验结果验证使用该方法能够在一定程度上将电池SOC控制在比较合理的范围。

ISG型混合动力汽车能量管理模糊控制的研究

针对ISG型混合动力汽车的能量分配问题,提出了一种双模糊控制器的结构,分别以油门开度及其变化率和需求转矩与电池SOC作为两个模糊控制器的输入变量,两个控制器输出的加权和为电机目标转矩。样车试验结果表明,与改装前的传统车辆相比,采用双模糊控制器实现能量分配的ISG型混合动力汽车的燃油经济性提高9.5%,并在一定程度上改善了排放性能。

ISG型混合动力汽车发动机启动过程分析

针对ISG(integrated-starter-generator)型混合动力汽车建立相应的ISG电机-发动机仿真模型,研究不同的电机控制策略对发动机启动性能的影响,通过控制电机的转速和转矩快速拖动发动机启动,并根据发动机台架试验确定最优的电机控制策略。试验结果表明,通过合理控制ISG电机能够实现发动机快速启动,取消发动机启动加浓过程,降低启动时的油耗及排放。

ISG混合动力汽车模型预测控制策略研究

文章基于模型预测控制算法,研究ISG混合动力汽车的扭矩分配问题,提出利用指数函数预测车轮扭矩的方法,并将模型预测控制与动态规划相结合,建立了基于模型预测控制且以燃油消耗为目标函数进行滚动优化的控制策略;在Matlab/Simulink平台上搭建了仿真模型,基于dSPACE搭建硬件在环仿真试验平台;结果证明,利用指数函数进行预测是可行的,且该控制策略具有良好的燃油经济性和实时性。

P2构型混合动力汽车传动系统扭振建模与分析

混合动力汽车传动系统相较于传统燃油汽车结构更为复杂,其传动系统在多动力源复杂激励下扭转振动问题更加突出。针对某款P2构型混合动力汽车,综合考虑发动机、电机、无级变速器、离合器、减速器、差速器和半轴等部件,采用Simcenter Amesim软件建立混合动力汽车传动系统集中质量模型。在此基础上,分析不同运行工况下传动系统固有频率和振型,研究激振源频率与传动系统固有频率之间的关系。仿真分析离合器一级弹簧刚度、二级接触刚度对传动系统固有频率的影响规律,通过优化刚度参数从而使得传动系统共振转速远离激振源常用工作区。

混合动力电动汽车构型优化设计方法研究

针对行星齿轮汽车结构特性与动态特性的关系,提出了混合动力汽车动力系统构型的理论设计方法.首先,将构型中所有连接分为3类,采用矩阵表示法表示这些连接,以反映系统动力学和构型的物理结构.接着,在此基础上提出了构型自动设计的矩阵表示方法,通过矩阵运算得到转速方程进而得到汽车双行星齿轮结构的各种构型.最后,通过仿真验证了该方法的有效性.结果表明,在矩阵表示方法的支持下,可以通过计算机自动完成最优构型的选择,避免了人工计算和比较,节省了大量的精力和时间.

ISG型混合动力汽车系统设计与性能仿真

混合动力电动汽车是当今在汽车领域解决节能减排问题的有效途径之一。本文介绍了采用起动机/发电机集成技术的ISG(Integrated starter/generator)型并联混合动力汽车动力系统结构布置,提出动力系统的控制策略及参数匹配方法。在工程分析和理论推导的基础上,对发动机、电池组、电机和传动系统的相关零部件选择及其参数进行了分析设计。利用ADVISOR软件对整车性能进行了仿真,结果表明整车的动力性和经济性能够满足设计要求,为混合动力汽车的总体设计提供了一定的理论依据。

ISG混合动力汽车模型预测控制能量管理策略

针对ISG混合动力汽车的能量管理问题,提出了一种控制车辆驾驶员行为的模型预测控制策略。首先由马尔可夫链预测车辆未来需求功率模型,对求得的需求功率模型结合驾驶员行为进行随机学习控制;运用动态规划算法以燃油消耗最小为目标进行滚动优化;最后在Advisor和Matlab/Simulink平台上搭建仿真模型。仿真结果表明:与逻辑门限控制策略相比,该控制策略能有效地改善ISG混合动力汽车燃油经济性,并具有良好的实时性。

基于遗传算法的ISG混合动力汽车参数优化

利用仿真软件CRUISE建立某一轻度混合动力汽车的仿真模型。以加速时间和100km油耗为优化目标,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法对其动力传动系统的速比参数进行优化。结果表明,优化后在满足汽车动力性设计指标的前提下,汽车在NEDC工况下的油耗降低了7.05%。

ISG混合动力电动汽车控制策略研究

在搭建并联式ISG混合动力电动汽车(HEV)的试验台架之前,为确定优化的电机和电池参数,制定合理的控制策略,需要对HEV系统进行建模仿真。因此,基于Simulink建立了ISGHEV的整车模型,在分析其工作模式的基础上,提出了适合于城市工况使用条件的基于逻辑门限值的瞬时优化控制策略。仿真结果表明,所采用的控制策略能够提高整车燃油经济性,降低排放;得到优化的系统参数,为搭建样车试验台架奠定了基础。

ISG型速度耦合混合动力系统全局最优控制方法

混合动力系统具有节能和环保优势,为了提高混合动力系统的燃油经济性,结合ISG(integrated starter generator)型速度耦合混合动力系统的结构,构建了系统动力学模型。利用动态规划方法,设计了以发动机节气门开度和电机转矩为控制变量,以发动机转速和电池SOC等为状态变量,以整个循环发动机燃油消耗最低为目标函数,电池SOC维持平衡和限制频繁换挡为附加代价函数的动态规划算法。仿真结果表明:与传统的基础车型相比,混合动力系统燃油经济性提高了35.5%。

燃料电池汽车混合动力系统构型研究

概述了氢燃料电池汽车的基本动力系统结构,分析了不同结构型式的燃料电池混合动力系统的优缺点和性能差异,讨论了燃料电池混合动力系统的选型与设计过程中涉及到的一些关键技术要点,最后给出试验结果并针对燃料电池混合动力系统的开发提出了一些有指导意义的建议。

混联型混合动力汽车建模及控制策略研究

在PRIUS工作模式和试验研究的基础上,设计了逻辑门限值控制策略,并结合整车仿真模型研究基于逻辑门限控制策略的控制效果.在UDDS工况下对整车的速度特性、动力性、蓄电池SOC和油耗进行了仿真分析.仿真结果表明,基于逻辑门限的控制策略能够实现各种工作模式间的合理切换,整车的动力性能、燃油经济性和实车数据基本吻合,验证了整车仿真模型和控制策略的有效性.

ISG混合动力汽车控制策略研究及仿真

混合动力汽车在节能减排方面体现了巨大的优势,成为当前的研究热点。对于混合动力汽车而言,制定合适的控制策略是实现整车良好性能的关键。介绍了用于ISG型并联混合动力汽车的几种控制策略,详细分析了各种控制策略的控制思想,并通过仿真对各种控制策略下汽车的性能进行了对比研究。

DCT混合动力汽车构型分析

介绍了在混合动力汽车中应用DCT技术的优势,提出了装备DCT的几种混合动力系统构型,从结构、功能等方面对各构型的优缺点进行了分析,并从工程化实现、研发成本和研发周期角度对每种构型的可行性进行定性分析。重点阐述了2种具备高可行性和研究价值的构型:BSG+主电机DCT后布置方案在短期内具有较好可行性;BSG+DCT奇数轴电机双电机结构是DCT混合动力汽车的主要发展趋势。

一种混合动力汽车ISG系统用低压复合电源

为提高混合动力汽车(hybrid electric vehicle,HEV)起动发电一体化(integrated starter and generator,ISG)系统用电源的工作性能,提出了一种由超级电容器与蓄电池直接并联,并通过双向DC-DC功率变换器向ISG升压供电的低压复合电源方案,充分利用蓄电池比能量大和超级电容器比功率大的性能,蓄电池作为能量存储模块主要为车载低压用电设备提供电能,超级电容器作为功率缓冲单元瞬时释放功率和回馈能量,两种电源优势互补,使得ISG系统的起/停控制快、能量再生利用好、动力辅助性强等优越性能可较大程度地得以实现,并增加车载低压蓄电池的使用寿命。仿真结果验证了所提出复合电源的有效性。

基于二次型性能指标的混合动力汽车实时优化控制

为解决混合动力系统实时优化控制问题,本文提出了一种基于二次型性能指标最优的混合动力汽车功率分配优化方案.通过合理的假设和近似,建立了混合动力系统的线性模型,并利用二次型最优控制理论将混合动力最优控制问题转化为二次型最优调节问题进行求解,得到了一个结构简单的实时优化控制算法.5种道路工况下的仿真结果表明,本文提出的控制方法在未来道路工况未知的情况下能够实现混合动力系统的实时优化控制,且节油率与离线计算以燃油消耗最小为性能指标的全局最优控制的节油率相近.

ISG混合动力汽车控制规则优化与转矩分配策略研究

为提高ISG混合动力汽车的燃油经济性,开展控制规则优化与转矩分配策略研究,以保证发动机工作在高效区域。从控制发动机输出负荷角度出发,综合考虑ISG效率特性和电池组充放电特性,对发动机、ISG、电池组稳态工作区域进行划分。以混合动力系统工作模式分析为基础,提出各模式下能量管理策略,并根据车辆行驶过程中工作模式动态切换的需要,制定了模式切换策略。以IVECO并联混合动力汽车为例,按照ECE+EUDC工况进行了基于优化规则的转矩分配策略硬件在环仿真,结果表明采用基地规则的转矩分配策略能有效地协调转矩在发动机和ISG之间的分配,综合油耗比原车降低20%。