以国内某款混合动力公交车为样车,搭建了一套双行星排混合动力系统,在转矩分配时引用PID算法调节发动机转速,控制发动机工作在最优工作曲线上,实现了多种工作模式的动力控制和切换。为进一步提高公交车的燃油经济性,基于全因子实验设计对整车传动系统双行星排的特征参数、主减速器的传动比重新进行了匹配优化。最后根据现行国家标准GB/T 27840-2011《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》,对该车型在C-WTVC市区循环工况下的动力性和经济性进行了仿真分析,结果显示优化后的公交车在保障整车动力性设计目标的前提下,百公里等效油耗降低约6.41%,燃油经济性得到显著提升。

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。

提出采用双行星排双电机耦合机构解决单电机电动汽车中电机单位质量功率低、低速动力性不足以及高速低转矩利用率低的问题。首先,对设计的新型耦合机构进行动力学分析,并结合某电动车参数匹配出双电机电动汽车参数,分析双电机的耦合特性;其次,基于需求转矩、车速、加速度以及电机工作效率进行控制策略的设计;最后,根据整车各部分的数学模型在Matlab/Simulink中建立相应的驱动模块和控制策略模块并进行数学仿真。结果表明,在动力性能上,新型双行星排动力耦合结构和控制策略能够实现车辆低速大转矩和高速大功率的行驶需求,也对改善电动汽车经济性能有一定的积极作用。

根据行星轮存在偏转力的运动特性,针对双行星排复合分流混合动力系统应用过程中出现行星轮失效的实际问题,分析行星轮偏转力对行星排运行的影响因素,并通过建立有关数学模型进行仿真计算与验证,阐明了在设计过程中需注意的一些问题。