功率分流式混合动力系统的多目标优化控制

采用传统的静态解耦和中间控制变量的方法对科力远混动系统(Corun hybrid system,CHS)进行控制,很难达到令人满意的控制效果。因此,针对CHS系统的特殊性,提出一种基于多变量模型预测控制的优化方法。这种方法根据系统两个输出的跟踪误差直接计算出两个电机的转矩指令,避免了简化过程,优化了多目标跟踪控制的质量。

乘用车混合动力技术发展现状及趋势分析

近几年国内汽车行业蓬勃发展,但混合动力技术相比国外起步较晚,为响应国家节能汽车发展政策,做到节能减排,发展汽车混合动力技术显得尤为重要。文章简单阐述了混合动力技术的耦合技术,对国内外较成熟的车型混动技术的进行收集整理,简单分析国内外主流车型与技术方案,总结出国内外混动技术优缺点,并对未来汽车混合动力技术发展趋势进行分析与阐述,对国内混合动力技术发展具有一定的参考价值。

某深度混合动力变速箱关键零件的有限元优化

本文综合利用试验测试与有限元仿真分析两种手段对公司混动变速箱刚度相对较弱的几个零件进行优化。首先通过对前期振动实验测试数据的处理和分析,发现变速箱壳体不同部件的薄弱位置在多个不同频率下存在共振峰值;然后,对变速箱装配体进行有限元模态分析,结果表明:各零部件的固有频率正好与各薄弱位置共振发生的频率是相近的,仿真模型的有效性得到验证;最后,对各薄弱零部件进行了加强处理,以增强其刚度,使固有频率避开激励频率,从而达到减振的效果。

混合动力变速箱齿轮啸叫分析与优化验证

齿轮啸叫作为变速箱噪声的主要因素之一,是一种很容易被人耳所识别的单一频率声音。所研究混合动力变速箱在EV加速模式下,可以明显听到齿轮啸叫噪声,通过阶次分析方法,确定了产生啸叫噪声的目标齿轮副(38阶次)。通过经验公式及Masta软件微观优化模块,对啮合齿轮副进行齿向和齿廓进行调整,优化了接触斑点,降低了传递误差。验证修形后整箱及齿轮副的啸叫噪声情况,结果表明齿轮修形后整箱噪声最大降低13Db,单频38阶次噪声低于目标值(35Db),得到了明显的改善。

新型功率分流混合动力汽车的动力性优化

动力性是整车的重要性能指标之一.为研究混合动力汽车的动力性优化问题,按照车速序列将全油门加速过程转化为多级决策过程,提出了动力性优化问题的动态规划求解方案;建立了新型功率分流混合动力汽车模型,基于Matlab仿真平台得到了全局最优控制策略;同时,建立了双电机转矩图,定义电机速比及动力电池功率带,分析、归纳了全油门加速控制策略.整车动力性优化试验结果显示,优化后车辆的百公里加速时间减少了15.7%,基于动态规划算法的控制策略可显著提升整车动力性.

混合动力汽车用电池包结构分析及改进

动力电池是混合动力汽车的主要储能元件,对整车的性能具有重要影响。而电池包作为电池模组的载体,则起着保护电池模组正常、安全工作的关键作用,其结构强度是否可靠直接影响整车的安全性。以某混合动力汽车用电池包为研究对象,建立其三维有限元模型,通过Abaqus软件分析电池包结构在6种典型工况下的应力及位移分布情况。基于强度分析结果对电池包结构进行改进设计。仿真结果表明,改进后的电池包结构强度满足混合动力汽车对电池包的强度要求,为电池包产品结构的定型设计提供理论依据。

混合动力汽车用氢镍电池组散热系统研究

以某混合动力汽车用氢镍电池组为研究对象,建立其热模型与三维有限元模型,利用计算流体动力学软件ANS YS CFX对氢镍电池组的流场与温度场进行数值模拟分析,并在混合动力汽车循环工况下进行氢镍电池组的充放电试验。结果表明:仿真分析结果与试验结果具有较好的一致性,动力电池组能够满足混合动力汽车对电池散热性能的要求。

混合动力汽车用电池热管理系统的设计与研究

新能源汽车的发展离不开动力电池,且动力电池的性能及寿命与其工作的温度点密切相关,因此设计合理的热管理控制策略保证其工作在最佳工作温度范围对提高整车动力性及经济性具有重要意义。针对平铺水冷电池包的结构布置方案,通过实时采集的电池与冷却液温度信息,实现对外部散热器与压缩机散热控制,并通过2种极端工况进行路试测试。实验表明,该控制方案能保证电池工作在35～48℃(即最佳温度区间)节约能耗,保证整车动力性与经济性,对新能源汽车电池热管理控制策略设计具有重要参考价值。

基于dSPACE的混合动力汽车电机故障诊断策略的研究

以科力远公司某型四轴动力分流式混合动力汽车为研究对象,通过设计合理的实验方法,对该车整车控制器(HCU)中电机转矩超差故障和电机超速故障诊断策略的可靠性进行了验证。利用dSPACE工具对模型进行了硬件在环仿真(HIL)试验,最终表明该模型能够实现电机转矩超差故障及超速故障的诊断功能。通过对电机故障诊断既定控制策略的硬件在环仿真,为混合动力汽车整车故障诊断策略的验证,缩短了整车控制系统的开发周期。

混合动力轿车变速箱湿式制动器设计研究

基于混合动力轿车新型功率分流装置的混合动力变速箱结构,需进行变速箱制动器设计开发。在深入了解变速箱结构及工作原理的基础上,分析制动器的工作原理,进行主要参数分析计算,根据计算结果进行三维建模与仿真分析并进行台架耐久试验。结果表明,制动器B1对偶片的最高温度为95.54℃,与初始时刻相比升高了25.54℃。制动器B2对偶片的最高温度为71.8℃,与初始时刻相比升高了1.8℃,符合设计预期。耐久试验结果表明制动器B1和B2的设计满足变速箱的功能及耐久要求,与结构设计及热分析结果基本一致,满足实际要求。

混合动力汽车用电池风机控制系统

为了保证混合动力汽车驾乘人员的舒适度和车用电池安全性,以氢镍动力电池风机为研究对象,使用分级调速的控制方法,实现在整车噪声和电池温度多因素条件下的风机控制。根据风机噪声和散热能力对风机档位等级进行定义。在不同温度条件下,获得所需温度最大档位,在不同车速下,根据整车噪声获得所需噪声最大档位,并将噪声因素下的风机档位作为限制性控制档位。使用MATLAB/Simulink实现快速原型开发。风机实验表明,在满足整车噪声要求的条件下,风机冷却满足电池温度控制要求。该方法为动力电池风机控制提供了理论依据,具有一定的工程参考价值。

混联式混合动力汽车功率分流装置建模

功率分流装置是混联式混合动力汽车动力系统的核心部件,为了建立完整的整车仿真模型,实现混合动力汽车能量管理控制策略的优化设计,先对混联式混合动力汽车动力系统结构及功率分流装置的结构进行分析,并结合等效杠杆图分析功率分流模式,再针对混联式混合动力汽车复合功率分流装置特有的双行星齿轮机构,运用Simulink软件进行建模,进而得出四轴行星齿轮机构模型及其输入输出模型,为进一步研究混联式混合动力汽车复合功率分流装置的特性提供了重要的仿真试验基础。

基于最小值原理的混合动力汽车能量管理控制策略的设计

基于最小值原理,首先通过优化的发动机模型和仿真得出油电转换系数,进而确立能量管理控制策略目标函数,开发出该混联式功率分流式混合动力汽车的等效燃油消耗最小的能量管理控制策略,为进一步实车控制器中的应用和油耗试验验证该策略奠定了基础。

发动机起动引起的混合动力汽车振动分析与控制

针对搭载了某新型功率分流机构的混合动力车辆在发动机点火瞬间车身抖动的问题,开展了试验研究和数据分析。建立了传动系统振动模型,分析了系统的激励源和传递路径。在不改变悬置悬架类型和动力传递系统固有特性的前提下,采用减弱激励源的方法进行优化,重点分析了影响发动机输出转矩的因素,推导了发动机输出转矩的计算公式,给定了目标优化转矩曲线,使用粒子群算法求出了点火瞬间发动机转矩的优化控制参数,最后在实车上验证了方法的有效性。

混合动力汽车用电池包动态绝缘电阻检测方法研究

基于混合动力汽车高压动力电池安全性的要求,设计一种快速响应动态绝缘电阻检测电路。分析绝缘检测电路的设计原理,分别测试电池包正负高压母线外接不同绝缘电阻阻值时的检测精度。测试表明,该电路测量精度高,在1 MΩ以下的绝缘电阻检测中,误差小于5%,满足实际设计要求。

混合动力汽车动力电池冷却系统噪声控制策略研究

为解决混合动力汽车行驶过程中车内噪声问题,针对其镍氢动力电池冷却系统提出了一种新的控制策略。根据对电池冷却系统控制因素的分析,设计了冷却系统控制策略。试验结果表明,该控制策略可以将车内噪声声压级降低1~3 d B(A),且能保证电池组工作在合适的温度区间。

混合动力汽车用锂电池组温升控制策略研究

为解决锂电池组热失控问题,采用逻辑门限值法设计了温升控制策略,并基于AMESim与MATLAB/Simulink的联合仿真调试,对锂电池组在不同道路工况和不同环境温度下的最高温度及电芯间最大温差进行了研究,仿真结果表明,设计的温升控制策略能保证锂电池组最高温度≤45℃,电芯间最大温差≤5℃,达到了预期的控制目标,具有一定的可行性,有利于保证锂电池组的高性能、长寿命、低危险运行。

基于粒子群优化的混合动力汽车多目标能量管理策略

为了同时实现降低整车能耗和控制电池电量的能量管理目标,针对某功率分流式混合动力汽车,提出了基于粒子群优化(PSO)的多目标能量管理策略。该策略采用双层结构,内层采用考虑模式切换的等效燃油消耗最少策略(ECMS)对工作模式和工作点进行优化,实现降低整车能耗的目标;外层采用PSO对等效因子进行迭代优化,实现电池电量的控制目标。通过基于实车控制策略的整车仿真模型对优化效果进行了验证,结果表明,PSO与ECMS相结合的能量管理策略可实现降低整车能耗与控制电池电量的双重目标。

复合功率分流混合动力汽车能量管理策略研究

基于庞氏最小值原理,并以等效瞬时燃油消耗量最小为目标为某复合功率分流混合动力汽车制定了能量管理策略。利用MATLAB仿真平台,建立了混合动力系统能量管理策略的模型进行仿真。结果表明,与现有逻辑门限控制策略相比,采用等效瞬时燃油消耗量最小化的控制策略能显著提高燃油经济性。基于仿真结果,将控制策略集成到整车控制器中进行NEDC工况下的实车转鼓试验。结果显示,采用的控制策略使实车当量油耗降低了12.31%。

基于齿轮修形的混合动力变速箱齿轮啸叫研究

复合行星排结构广泛应用于深度混合动力变速箱作为功率分流装置来耦合电机与内燃机动力。但由于复合行星排结构复杂,更多的齿轮啮合对数,更高的电机输入转速,伴随而来的是更复杂与严重的齿轮啸叫问题。针对某深度混合动力变速箱齿轮啸叫噪声问题,通过整车在最恶劣的工况下测试数据分析及主观评价,识别了对齿轮啸叫噪声贡献最大的激励源,得到了优化噪声目标值,通过齿轮接触斑点试验验证仿真模型的有效性,对齿轮进行微观修形,优化齿轮振动及啸叫噪声品质,使齿轮啸叫声压降至目标值。