为顺应绿色能源、低碳环保的新能源汽车发展潮流,提出一种针对太阳能主流乘用车的全自动一体化混合动力总成设计。其采用单轴并联式混合动力系统结构,通过一体化的燃油发动机——电动/发电机减小动力总成的整体尺寸。同时,针对混合动力汽车在加速运行情况下,引入发动机驱动而造成的整车冲击问题,提出了一种基于“PID+Bang-Bang控制”的发动机和电动机转速差跟踪控制策略。实验仿真证明,所提模式切换策略可以有效地提升整车运行的平顺性。

以一款新型混合动力重卡为研究对象,研究其行星传动系统处于高速状态下的振动噪声情况以及各动力源动态响应特性。文中基于Romax软件建立了行星传动系统中的轴、轴承和齿轮组模型,并经过装配得到行星传动系统的三维模型。在车辆处于高速挡时,分析了由行星排传递误差激励下引起的行星传动系统的啸叫噪声,该过程有利于行星传动系统的结构优化。最后,研究了该系统在发动机、电机转矩波动激励下的动态响应特性,为新款混合动力重卡的多动力源动态协调控制奠定基础。

为对某混合动力汽车混合驱动工况下的辐射声场进行研究,借助Hypermesh和Virtual.Lab建立车身结构和车内声腔的有限元模型。在车身悬置连接点处分别导入激励力,应用模态叠加法计算车身各板件的振动加速度响应频谱与模态参与因子图,并利用声传递向量(ATV)法对车身各板件振动进行声学贡献量分析。结果发现其中车身底板与顶棚是该HEV车在混合驱动工况下驾驶员右耳噪声的“主要贡献板块”,并且在底板与顶棚上使用面密度较小的聚酯+聚丙烯降噪材料,根据分析结果,对车身相关板块采取降噪措施后,总降噪量达3.2dB,证明了该方法的有效性。

以丰田普锐斯混合动力汽车为研究对象,通过对混合动力汽车及动力传动系统进行研究分析,设计了混合动力汽车模拟传动系统。进而根据实训台预期的功能要求,设计混合动力汽车模拟实训台总体方案,以及实训台控制面板、可编程逻辑控制系统和触摸屏人机交互界面。最后根据设计方案进行实训台制作和调试运行。该实训台能模拟多种混合动力汽车在不同工况下发动机和电动机如何协调工作,控制面板上能实时显示混合动力汽车在不同工况下的能量合成路线及动力传递路线,同时通过PLC触摸屏建立人机交互界面进行双路控制显示,工作过程清晰直观。其中以电动机代替传统燃油发动机,不仅降低了成本,还使得整个实训台体积小、质量轻、操控灵活,方便教学演示。

为了减弱并联式混合动力汽车在驱动模式切换过程中的冲击度,提出了分阶段子控制器协同控制方法。介绍了混合动力汽车动力总成系统;将切换过程划分为3个子阶段,根据不同控制对象和目标分别设计子控制器,制定了子控制器切换控制方案。在离合器分离阶段,以离合器两端误差为控制对象,设计了智能算法整定参数的PI控制器,实现切换过程中发动机转速平稳变化;在离合器滑磨和接合阶段,以驱动电机转矩误差为控制量,设计了自适应滑模控制器,使用RBF神经网络对干扰项在线估计,使用李雅谱诺夫直接法给出了神经网络权值自适应更新方法并分析了滑模控制器稳定性。截取CCBC工况(130~155)s驾驶循环作为测试工况,未施加协同时车辆冲击度最大值为18.7m/s3,而施加协同时车辆冲击度最大值为1.81m/s3,减小了约一个数量级,证明了协同控制方法在模式切换过程中对...

为了降低混合动力汽车的油耗并减少有害气体的排放,提出了基于逻辑门限值的能量管理策略和自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的控制参数优化方法。介绍了混合动力系统结构和工作模式,建立了混合动力系统仿真模型。基于逻辑门限值构造了混合动力汽车能量管理策略。以控制策略参数为优化对象,以降低油耗和减少有害气体排放为优化目标建立了参数优化模型。以NSGA-Ⅱ算法为基础,加入了基于t分布的tDX交叉算子,提出了自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的参数多目标优化方法。经验证,自适应交叉NSGA-Ⅱ算法的收敛性优于传统NSGA-Ⅱ算法。经过自适应交叉NSGA-Ⅱ算法优化,油耗降低了8.13%,等效油耗降低了6.53%,CO排放量降低了10.97%,HC排放量降低了7.64%,NOx排放量降低了10.03%,说明自适应交叉NSGA-Ⅱ算法对混合动力汽车控制参数具有较好的优化效果。

为提高混合动力汽车燃油经济性及控制策略随路况的实时适应能力,以一款双行星排式的新型功率分流混合动力汽车为研究对象,选定五种典型工况,制定识别精度较高的模糊控制器进行工况识别,并优化各工况等效因子,建立了一种基于工况识别的自适应等效燃油消耗最低能量管理策略(A-ECMS)。仿真结果表明,相比于基于规则的实车控制策略及等效燃油消耗最低策略(ECMS),采用A-ECMS策略的油耗分别降低24.7%和2.8%,且发动机和电机工作点集中在更加高效的区域。通过整车转毂试验对A-ECMS策略进行有效性验证,试验结果表明,相比于ECMS策略,整车电耗减少8.2%,油耗降低5.2%,进一步验证了A-ECMS策略有效性及具有较好的燃油经济性。

通过分析和研究混合动力汽车在低附着系数路面制动时制动系统的工作状态与要求,针对具有独立的电机回馈制动控制系统和独立的液压制动控制系统的混合动力汽车,设计了一种新颖的回馈制动与防抱死制动机电复合模糊控制系统。该两层分级控制系统顶层协调控制电机回馈制动与液压制动过程工况分配,底层协调控制力矩分配与调节。对控制策略与方法进行了研究并通过仿真与试验进行验证,结果表明车辆制动性能良好,能量回收制动力矩和液压制动力矩能够协同工作,部分制动能量被回馈储存,控制策略与方法有效且鲁棒性好。

针对不同构型的双行星排式混合动力汽车动力耦合机构,建立等效杠杆分析其功率分流特性以及系统传动效率,同时划分混合动力系统常用工作模式。在此基础上,搭建混合动力传动系统中发动机、电机、电池等动力部件模型,通过引入动态规划算法,以电池SOC为状态变量,以发动机转矩、转速为控制变量,设置整车油耗为目标函数,进行全局寻优。仿真结果表明,在NEDC工况下,相比于输入分流式,复合分流式构型在燃油经济性方面拥有更出色的表现。

混合动力汽车的制动是在液压制动力矩和能量回收制动力矩协同工作下完成的。在分析多种制动策略基础上,文章提出了基于门限值控制和模糊控制的制动策略,以实现制动力矩的动态分配,在保证汽车制动稳定的前提下,实现制动能量最大程度的回收;仿真结果表明,该控制策略能够达到较理想的制动效果。