《中国公路学报》编辑部[1]2017年在《中国汽车工程学术研究综述·2017》文中认为为了促进中国汽车工程学科的发展,从汽车噪声-振动-声振粗糙度(Noise,Vibration,Harshness,NVH)控制、汽车电动化与低碳化、汽车电子化、汽车智能化与网联化以及汽车碰撞安全技术5个方面,系统梳理了国内外汽车工程领域的学术研究进展、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。汽车NVH控制方面综述了从静音到声品质、新能源汽车NVH控制技术、车身与底盘总成NVH控制技术、主动振动控制技术等;汽车电动化与低碳化方面综述了传统汽车动力总成节能技术、混合动力电动汽车技术等;汽车电子化方面综述了汽车发动机电控技术、汽车转向电控技术、汽车制动电控技术、汽车悬架电控技术等;汽车智能化与网联化方面综述了中美智能网联汽车研究概要、复杂交通环境感知、高精度地图及车辆导航定位、汽车自主决策与轨迹规划、车辆横向控制及纵向动力学控制、智能网联汽车测试,并给出了先进驾驶辅助系统(ADAS)、车联网和人机共驾等典型应用实例解析;汽车碰撞安全技术方面综述了整车碰撞、乘员保护、行人保护、儿童碰撞安全与保护、新能源汽车碰撞安全等。该综述可为汽车工程学科的学术研究提供新的视角和基础资料。
刘灵芝[2]2007年在《CH7110电动汽车总体设计及动力系统参数匹配研究》文中研究指明随着能源的日益紧缺和环境污染的加重，传统汽车工业面临着巨大的挑战，各种新能源汽车成为研究的热点，电动汽车成了今后汽车工业发展的主要研究方向之一。纯电动汽车是以车载储能装置(包括蓄电池、超级电容、飞轮电池等装置)为动力源，以电动机驱动车辆行驶。由于其不消耗石油，且不产生排放污染，可以避开石油紧缺和环境污染的双重危机，因此有着广阔的应用前景。本文研究了电动汽车的结构特点，并根据CH7110的性能要求，提出了一种合适的动力系统构型，对动力系统进行参数匹配，并对整车结构参数、传动比参数、电动机参数、电池组容量参数等进行了匹配设计。对CH7110纯电动汽车进行了总体设计，并对关键零部件进行了布置设计。论文还利用基于MATLAB平台的电动汽车仿真软件ADVISOR对CH7110电动汽车的进行了建模仿真。对纯电动汽车的整车模型、电机模型、电池模型、传动系统模型进行了分析研究。对CH7110电动汽车模型进行了仿真，仿真结果表明，动力性和经济性符合了电动汽车设计要求，达到了预期的动力性能和系统效率的目标。蓄电池功率特性能够满足整车动力性能的要求。同时，驱动电机的转速-扭矩特性、功率效率特性及起动特性较好地满足了CH7110的动力性能。论文最后对电动汽车的整车性能进行了试验。试验结果表明，其动力性能和经济性能均满足了设计要求，为今后电动汽车的设计提供了一定的参考价值和指导意义。
张晔[3]2005年在《电动汽车智能控制系统研究》文中认为电动汽车是指以车载电源为动力,用电动机驱动车轮行驶,且满足道路安全法规对汽车的各项要求的车辆。无论从环境保护、节约能源,还是安全可靠性方面,电动汽车都具有重要意义。随着技术的发展进步,电动汽车的各项性能指标将会接近内燃机汽车,必将成为未来的先进交通工具之一。 本文在分析了电动汽车的发展现状和发展趋势的基础上,论述了电动汽车的总体设计原则,从几个方面对电动汽车的智能控制系统进行了设计研究,包括:电动汽车电气传动系统,电动汽车数字控制系统,电动汽车路况识别技术,电动汽车路径规划与路径控制技术,电动汽车智能驾驶系统及电动汽车控制系统仿真研究。同时,考虑到车载智能驾驶系统工作环境十分恶劣,电磁干扰严重,本文还进行了电动汽车控制系统的抗干扰设计,以保证系统稳定可靠地工作。 由于电动汽车智能驾驶系统涉及的内容较多,本文采用80C196KC单片机,重点进行了基于CAN总线的电动汽车数字控制系统、开关磁阻电机调速系统、智能驾驶系统叁个部分的总体设计及软、硬件设计,绘制了有关系统结构图,硬件电路图及软件程序框图,并给出了详细说明。在各系统的控制算法选择中,通过分析对比,本文采用了二维规则自修正模糊控制算法,既可保证系统的控制精度及获得良好的控制性能,又可以简化计算,保证系统良好的实时性。 本文采用MATLAB软件对开关磁阻电机调速系统和自动驾驶系统进行了仿真研究,绘制了仿真框图,给出了仿真结果。各部分的仿真结果表明了设计的合理性及方案的可行性。
张明亮[4]2015年在《FSE电动方程式赛车动力系统性能研究》文中认为电动汽车作为目前解决能源危机与环境污染等问题的有效途径之一,正受到人们越来越多的关注,相关的电动汽车赛事也正在逐渐得到开展。在汽车研发过程中采用各种仿真技术,不仅有效缩短开发周期,降低研发成本,而且还可以提高汽车整体的系统优化水平。论文采用Optimum Lap软件评估赛车在赛道中的各项性能。用ADVISOR分析赛车的动力性、经济性以及能耗等各项性能。笔者将二者通过循环工况数据结合起来,并结合实际的赛车性能需求以及零部件参数,展开本文的研究工作。本文基于重庆大学方程式赛车队2014年赛季与2015年赛季电动赛车,对FSE比赛进行的应用研究。首先对比赛的发展趋势和驱动系统结构形式进行介绍;其次根据赛车性能目标,对CQUFSE2015赛季赛车进行动力系统参数匹配设计;然后结合实验数据分别在ADVISOR与Optimum Lap软件中分别建立仿真模型,最后进行整车性能参数分析。主要研究内容和成果如下:①在Optimum Lap中建立了襄阳赛场的FSE耐久比赛项目行车路线模型,并将CQUFSE2014年赛车与CQUFSE2015年赛车在该赛道上获得的仿真数据作为在ADVISOR中的循环仿真工况,为后续的仿真模型建立基础。②以2014年赛车动力系统为基础,制定2015赛季赛车的动力性、燃油经济性、续驶里程等方面的设计要求。根据设计要求对2015年赛车的动力传动系统进行参数匹配设计,包括动力源功率确定、电机参数设计、电池组参数设计、基于最短圈时的传动系统速比设计等。③针对ADVISOR所存在的不足,对其进行二次开发,实现后驱动电动汽车仿真模型的建立。并根据整车设计参数以及动力系统参数匹配结果,在ADVISOR中建立整车模型、电机模型、电池组模型、传动系统模型、轮胎/车轴模型、再生制动力分配控制和整车控制模型。④根据建立的整车动力传动系统仿真模型,进行了整车的动力性,耐久循环工况续驶里程的仿真计算、电池SOC消耗、电池端输出电流与电压、电池组温升曲线、制动能量回收、整车能量消耗分配的研究,并对仿真数据和实测数据进行对比分析。结果表明:2015年赛季赛车各项动力性能满足设计要求,并有一定裕量。整车仿真结果将为赛车各子系统详细设计建立数据参考。
高辉松[5]2008年在《电动拖拉机驱动系统研究》文中研究说明研究表明,新型电动拖拉机是解决由农业机械所造成的能源和环保问题的有效途径之一。而在我国,关于电动拖拉机方面的研究几乎是一片空白.因此,深入研究电动拖拉机的电驱动系统设计理论以及电驱动特性,对电动拖拉机的研究与开发具有重要的意义。本文基于电动拖拉机实际作业工况对电驱动系统的要求,结合当前国内外在电驱动系统方面的研究现状,研制了一种基于串励直流电动机的电动拖拉机驱动系统。主要研究内容和取得的结论归纳如下:1、电动拖拉机电驱动系统设计理论及计算方法研究。根据电动拖拉机作业特点,提出了一种电动机和变速箱相结合的电动拖拉机传动系统结构方案,并给出了电动拖拉机动力性能和经济性能评价指标以及电驱动系统主要参数的设计计算方法,以基于串励直流电动机的某型号小四轮电动拖拉机电驱动系统为设计实例,计算分析了该电动拖拉机的驱动力-行驶阻力平衡图、不同挡位下的爬坡度以及连续作业时间.研究结果表明:基于串励直流电动机的电动拖拉机电驱动系统的驱动力特性场接近理想驱动力特性场,其各挡下的驱动力特性是一组下凹的曲线,低速恒转矩,高速恒功率;同一行驶速度下所对应高挡驱动力大于低挡驱动力,这是由电机的调速特性决定的;电动拖拉机各个挡位下具有较广的稳定作业速度范围,但是各个挡位之间速度重合的范围较多,说明所用变速箱变速比与电动机匹配不合理;电动拖拉机最大爬坡度达到30%以上,并且各挡爬坡度变化范围较广,作业过程中不需要频繁换挡;影响电动拖拉机连续作业时间的因素较多,其中作业行驶速度和作业负荷影响最为明显,作业负荷越大,连续作业时间就越短,作业速度越快,连续作业时间就越短。2、电动拖拉机驱动特性仿真研究。从电动拖拉机牵引作业受力分析入手,建立其行驶平衡方程式以及驱动系统的仿真模型和控制策略,基于ADVISOR开发了电动拖拉机仿真系统,分别以低速EUDC工况和一匀速工况作为循环测试工况的输入,对电动拖拉机驱动特性与驱动系统各部件动力学特性进行了仿真研究,研究结果表明:仿真速度能够很好地跟踪目标速度,说明电驱动系统正常工作;驱动轮输出转矩主要受作业负荷的影响,匀速作业时,输出转矩不变,而在加减速或负荷有变化时,输出转矩也跟着变化;蓄电池输出电流受作业负荷和行驶速度的影响较大,随着作业负荷或行驶速度的增加,蓄电池输出电流也跟着增大;蓄电池SOC的大小反映了剩余电量的多少,SOC越小,剩余电量越少;电动拖拉机具有较强的抗过载能力,能够承受的最大突加载荷可达到额定载荷的1.4倍,并且具有自适应负荷能力,随着作业负荷的增加,作业速度降低,但仍能继续作业。3、电动拖拉机电驱动系统试验台研究.建立了模块化的电驱动系统试验台,开发了基于LabVIEW的试验台测控系统,对试验台所用传感器进行了标定.所得结论如下:所开发的电驱动系统试验台不仅能够完成整车性能试验,还能对单个部件的性能进行测试,并且具有较好的可扩展性;通过数据采集卡输出电压直接控制磁粉制动器制动力矩,可以方便的模拟不同作业工况的负荷。4、电动拖拉机电驱动系统驱动特性试验研究。试验研究了驱动轮驱动特性、功率特性、蓄电池电压、电流特性、电驱动系统传动效率、电机控制效率以及最高行驶速度、最大爬坡度等。研究结果表明:驱动轮各挡驱动特性与理论分析一致,受电动机外特性影响,是一组近似双曲线,随着转速增加,驱动转矩下降;蓄电池剩余电量的多少不影响驱动特性,只影响一次充电连续作业时间;不同挡位下电动拖拉机的驱动转矩和传动效率差别较大,在Ⅴ、Ⅵ两挡作业时,它的动力性和经济性最好;不同挡位的驱动力特性曲线适合不同类型作业工况,应为某些常用作业工况设计与之匹配的作业挡;蓄电池电压、电流特性与仿真研究结果一致;电机控制器具有较高的工作效率,正常工作时的效率都在90%以上,对电动拖拉机的传动效率影响不大。5、电动拖拉机模拟作业试验研究。试验研究了电动拖拉机不同作业工况下传动系统各部件的输出特性以及抗突加载荷的能力.研究结果表明:电动拖拉机在不同作业工况时,蓄电池的输出电压、电流变化趋势基本相同,载荷越大,电压下降越多,而在行驶速度波动时,输出电压波动不大,作业结束后,蓄电池电压有所回升,电压下降的多少反映了蓄电池输出能量的多少,电压下降越多,蓄电池输出的能量就越多;蓄电池电流则随着速度、载荷的波动而上下波动,速度、载荷越大,输出的电流就越大;犁耕作业的平均传动效率大于运输作业时的传动效率,这说明传动系统所用变速箱的适合重载作业工况;电动拖拉机在波动载荷比为1.57的最大突变载荷下从事犁耕作业时,作业速度有微小的波动,但不影响正常作业。通过本课题的研究,以期为电动拖拉机电驱动系统的研究及开发提供理论基础和技术支持。
游国平[6]2007年在《并联式混合动力汽车方案设计与仿真》文中研究说明以节能和环保为特点的替代能源汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、柴油轿车、混合动力汽车等新型车辆成为汽车研发的热点与方向。通过比较这几种节能型汽车的优势与不足,结合我国汽车发展的形势,认为混合动力汽车的研究开发是现行条件下实现节能型汽车产业化最为有效和可行的途径。混合动力汽车的结构型式多样,根据开发车型选择一个结构简洁、布置紧凑、传动高效、匹配合理、控制良好的动力传动系统是混合动力汽车开发成功的关键。为此,本文从分析混合动力汽车动力传动系统的结构入手,比较了各种结构型式的混合动力汽车动力传动系统的优势与不足,肯定了并联式混合动力汽车的突出优势,特别是行星齿轮机构在现行混合动力汽车动力传动系统中的明显优势。通过将行星齿轮机构与传统的机械自动/手动变速器(AMT/MT)、液力机械自动变速器(AT)、无级自动变速器(CVT)、双离合器自动变速器(DCT)相结合,根据混合动力汽车的工作模式,本着功能完备、结构紧凑、控制简单、方案可行的设计原则,本文提出了四类共计十种可行的并联式混合动力汽车传动系统方案。在这四类方案中,经比较选择了基于金属带式无级变速器的设计方案,并在该类方案的四个设计方案中,通过进一步的对比分析,包括速比范围、传动效率、循环功率流等,最终选择了其中之一作为研究的对象。对所选择的结构方案,以SC7130原型车为对象,以提高燃油经济性、不损失动力性为基本原则,结合混合动力汽车各种工作模式下的动力性和经济性要求,对方案所涉及的动力系统、传动系统进行匹配设计研究。完成了方案所涉及的行星齿轮参数、无级变速器速比、发动机、电池、电机等参数的匹配设计。根据混合动力汽车的工作模式、整车能量管理基本原理,确定了整车再生制动能量回收、无级变速器速比控制、工作模式切换的控制策略和方法,并在此基础上建立了基于MatlLab/Simulink的整车动力传动系统仿真模型,进行了整车纯电动加速性能、发动机单独驱动加速性能与混合驱动加速性能的仿真计算以及UDDS和1015循环工况下的燃油经济性仿真计算,其结果表明本文所设计的混合动力汽车的动力性、循环工况下燃油经济性均大大优于原型车,达到了预期效果。
黄万友[7]2012年在《纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究》文中指出纯电动汽车具有高效、节能、终端零排放等特点,是解决能源危机和环境污染的重要途径。但电动汽车受电池能量密度和驱动系统效率的限制,续驶里程短,充电时间长,制约了纯电动汽车的推广应用。因此,对动力总成系统关键部件进行选型和匹配,确保这些部件高效区域与电动汽车频繁运行区域之间的合理匹配,并开发合适的控制策略,能够提高车辆驱动系统工作效率,有效延长纯电动汽车的续驶里程。围绕纯电动汽车动力总成系统的匹配技术,本文开展了以下研究工作：1.纯电动汽车动力总成系统性能测试试验台开发为测试纯电动汽车动力总成关键部件及动力总成系统的性能,评价动力总成系统的匹配效果,验证电力驱动系统各控制单元的有效性,建立了由电源系统、驱动电机系统、测功机系统及数据采集控制系统构成的纯电动汽车动力总成系统性能测试试验台；试验台集成的各设备分别采用了CAN总线、485总线或232总线等不同的通信方式,为实现试验台数据的集中采集及对试验台各设备的远程控制,以英飞凌XC164CM单片机为核心,开发了基于CAN总线的信息采集及通信方式转换信息单元,将各设备通信方式统一转化为CAN总线通信方式,构建了试验台CAN总线通信网络；根据试验台所要实现的功能,参考SAEJ1939协议,对试验台各CAN节点源地址进行了分配,并定义了各节点的CAN报文内容,制订了试验台CAN通信网络应用层协议,构建了试验台数据采集及控制系统的基本结构框架,实现了所需的通讯、控制功能。论文以智能型放电仪为例,对数据采集及控制过程的实现方法进行了详细描述,并讨论了试验台的报警及保护机制。动力电池组的放电试验和基本城市循环工况下动力总成系统性能的测试结果表明,开发的试验台实现了纯电动汽车动力总成系统测试所需的功能,达到了设计要求。2.纯电动汽车动力总成关键部件特性分析对车辆动力总成系统进行优化匹配和控制策略开发时,需充分了解动力电池、驱动电机等关键部件的效率特性。为此,在试验台上,以320V/100A·h磷酸铁锂电池组为研究对象,对电池组开路电压、容量效率及电压性效率等特性进行了测试研究,结果表明磷酸铁锂电池组在不同充、放电电流下的容量效率达99%以上；电压性效率随电池组工作电流和SOC而变化,电池组在充电电流较小和SOC处于20%-80%时充电效率较高,达92%以上；在放电电流较低且SOC较高时,电池组放电效率较高。基于试验数据构建了电池组充、放电效率模型,用以描述电池组效率与充、放电电流及SOC之间的关系,利用实车测试的电池组工作电流对建立的电池组效率模型进行了验证,结果表明,模型计算值与实测值的最大相对误差为0.57%,表明建立的模型是有效的。以32kW交流异步电机为研究对象,在试验台上对驱动电机系统常用工况范围和高速弱磁范围内的效率特性进行了测试分析。指出,在不同工况点,电机系统效率相差很大,在低速或低负荷时电机系统效率很低；在电机输出功率0.3Pe≤P≤1.4Pe的中等转速及中等转矩区域内效率较高,维持适当的电机负荷率可显着提高电机系统运行效率；在电机输出功率存在较大过载时,电机系统效率急剧降低。基于实测数据构建了驱动电机系统效率模型；利用驱动电机额定转矩下部分工况点的实测数据对模型进行了验证,结果表明：模型计算值与实测值的最大相对误差为3.4%,建立的模型是有效的。对电力驱动系统的能量回馈效率特性和驱动效率特性进行了测试分析,结果表明,电力驱动系统高效区域主要集中在电机额定转速附近的中等负荷区域。基于实测数据构建了电力驱动系统能量回馈和驱动效率模型,并通过台架试验验证了模型的有效性。3.济南市道路工况下车辆动力系统运行区域测试分析不同城市的车辆行驶工况具有不同的特点,通过构建济南市车辆行驶工况,统计得到车辆实际行驶过程中电力驱动系统常用工作区域,可为动力总成系统匹配设计以及控制策略的优化开发提供依据。本文开发了车载信息单元,通过车辆CAN总线获取车辆实时运行数据,并将有效数据打包,通过GPRS远程无线通信网络发送至监控中心,实现车辆运行信息的实时采集。考虑车道数量、道路坡度及车流密度等因素,选择了济南市典型道路,利用纯电动微型客车连续进行了15天的数据采集,获得了260万条有效数据。本文提出了基于车辆能耗状态构建济南市道路行驶工况的思路,对道路坡度、瞬时比功率、车速及车辆加速度等反映车辆能耗状态的关键因素进行了分析,定义了27个参数反映运动学片段特征；运用主成分分析、快速聚类分析等方法,构建出候选工况,并综合考虑相关系数、相对误差及关键参数概率分布,选出了代表性行驶工况,即济南市车辆行驶工况。通过对济南市车辆行驶工况的统计分析,得到车辆行驶工况点主要集中在车速为10km/h～40km/h、车轮转矩为-200N·m～300N.m、需求功率为-2kW～3.5kW的区域内。4.动力总成系统软件在环仿真分析开发了纯电动汽车动力总成系统软件在环仿真系统,用于进行动力总成系统参数匹配研究。以MATLAB/Simulink为基础,搭建了包括道路工况描述模块、车辆行驶动力学模块、整车控制器模块、动力总成关键部件选型模块、驱动电机模块、电机控制器模块以及动力电池组模块在内的动力总成系统在环仿真系统。仿真结果与试验结果以及与ADVISOR仿真结果的对比表明,建立的软件在环仿真系统是有效的。基于所建立的仿真系统,结合台架试验和底盘测功机试验,对一辆纯电动轿车动力总成系统中电池组、电机及传动系统参数进行了选型匹配,实现了电力驱动系统高效区域与车辆实际道路行驶工况点密集区域相吻合。对匹配额定功率7.5kW电机,192V/100A-h磷酸铁锂电池组,传动比6.18的车辆实测结果表明,车辆40km/h匀速行驶时的续驶里程达169km；在基本城市循环工况下百公里能耗为12.01kW.h,续驶里程达160km。5.电力驱动系统控制单元及控制策略开发基于Infineon TC1782F微控制器和Hybrid PACK1功率模块开发了电机控制单元,并基于矢量控制算法开发了电机控制策略,控制策略包括坐标变换、转子磁通角计算、电压空间矢量扇区定位、电压矢量作用时间计算等模块。针对纯电动汽车用驱动电机的特点,分析了电机控制器直流母线电压波动、电机温升引起的转子电阻变化、电机高速弱磁控制、转速控制环的PI参数整定及供电电源电压和放电电流对电机系统性能的影响规律,并在试验台上通过转矩动态响应试验和电机转速闭环控制试验,验证了电机控制系统的有效性。对车辆运行模式进行了划分,并利用Matlab软件中的Simulink、Stateflow建立了驱动模式识别和转换控制模型。设计开发了纯电动汽车驱动控制策略,对加速踏板信号进行了抗干扰、防抖动及滤波处理；车辆在稳态模式下,采用基于车速偏差的增量式PID控制；在瞬态模式下,按照效率最优路径进行控制；在失效模式下,限制电机输出功率。为了最大限度地提高驱动系统效率,提出了基于动力总成系统效率模型实现车辆变工况下转矩轨迹最优的控制策略。模型仿真分析和实车测试结果表明,开发的驱动控制策略是有效的。在试验台上,以交流异步驱动电机及LiFePO4/C锂离子电池组为研究对象,测试分析了电机转速、制动转矩、电池组SOC及电池组温度对能量回馈效率的影响规律；讨论了电机温度对能量回馈最大制动转矩的限制：针对滑行能量回馈,开发了基于动态矩阵预测控制算法的滑行能量回馈控制策略,参考传统车辆滑行时发动机产生的阻力和电动汽车能量回馈效率模型,确定滑行能量回馈时电机制动转矩参考轨迹,在确保司机驾驶舒适性的前提下,有效回收车辆滑行时的能量；制动能量回馈时,考虑驱动电机最大制动转矩的限制,基于滑动率合理分配机械制动力和电机制动力,确保车辆制动安全性。实测结果表明,纯电动汽车行驶过程中,驾驶特性对车辆能耗的影响很大。利用济南市区实际运行的纯电动物流用车,对比分析了不同司机驾车行驶时的能耗及其影响因素；对车辆加速度、车速、制动减速度及电机过载特性等对车辆能耗的影响进行了测试分析；在保证车辆性能指标的前提下,通过增加电机极限参数控制模式降低了车辆能耗对驾驶特性的敏感度。试验结果表明,优化后车辆的能耗较原车最高可降低34.9%。6.匹配车辆性能的试验验证对匹配开发的车辆进行了底盘测功机试验和实车道路验证试验。在底盘测功机上的测试结果表明,车辆最高车速满足设计指标ua>80km/h,城市工况下的百公里能耗为10.71kW.h,续驶里程为177km。实车道路试验表明,转矩限值为120N-m时,车辆0-60km/h加速时间为10.88s,满足车辆设计指标要求。对驱动模式管理系统功能测试结果表明,车辆运行模式识别准确,模式间切换平稳,整车控制策略达到了预期的效果。在底盘测功机上对动力总成系统安全保护功能进行了测试,结果表明,电池管理系统和电机控制器能根据设定的极限参数对动力总成系统关键部件进行有效保护。
赵树朋[8]2007年在《混合动力汽车能量利用试验与仿真及评价方法研究》文中提出混合动力汽车采用内燃机和电动机作为动力源，是解决未来汽车环境污染和能源问题的重要研究方向，是电动汽车中最具产业化前景的车型。混合动力汽车主要的开发方式有计算机仿真、试验台开发和实车开发平台叁种。多能源的控制和利用是混合动力汽车的核心问题，本文从能量利用的角度，对混合动力汽车的试验和仿真评价方法进行了研究。仿真分析具有适应性强、费用低、开发周期短等优点，是分析评价混合动力汽车性能和能量利用效率的有效手段。计算机仿真结果必须通过试验检验。国内关于混合动力汽车的研究与开发仍然主要集中在仿真阶段，试验评价的研究尚处于起步阶段。国外混合动力汽车的实验台是根据新产品开发需要进行设计的，尚未建立一种标准、通用化的实验台。混合动力汽车研发过程中的一些关键技术，如能量控制方案的优化和制动能量回收研究一直处于仿真阶段，进一步的验证需要一个真实的试验环境，开发混合动力汽车评价实验台就显得比较迫切。开发了基于CAN总线的HEV动力总成评价实验台。完成了动力总成主控制器、电动油门执行控制器、模拟驾驶平台、CAN通讯监视系统等研究。实验台采用了CAN总线技术，具有控制系统结构简单，多主机方式工作，响应速度快，可靠性高等优点。实验台的建立为混合动力汽车的开发和动力总成的评价提供了实物仿真和试验的平台。开发了基于CAN总线的混合动力汽车底盘测功机。研究了混合动力汽车底盘测功机加载装置的选型匹配及分析。通过比较，在分析测功机特性曲线和HEV测功特点的基础上，选取直流电机来作为混合动力汽车底盘测功机的加载装置。对直流电机的恒速控制模式、恒扭矩控制模式、恒电流控制模式进行了分析，并建立了直流电机的电枢电压控制和励磁电压控制数学模型。研究了道路行驶阻力在HEV底盘测功机上的模拟。得到了底盘测功机行驶阻力的电量模拟式，控制模拟电压即可在直流电力底盘测功机准确模拟汽车的行驶阻力。研究了测控系统的设计及标定。基于CAN总线混合动力汽车底盘测功机的研究与开发为HEV能量利用的试验评价提供了研究的平台和方法。运行工况是HEV仿真和试验评价的依据，采用基于汽车电控系统数据流功能的检测系统对中国某城市的实际运行工况进行了测试。测量发动机转速、节气门开度、车速以及载客量并进行数理统计，结果表明城市运行工况的停车时间、车速、加速度、减速度、载客量等参数均符合正态分布。分析结果表明，所开发的城市运行工况能够反映城市的实际运行状况，为混合动力汽车的开发奠定了基础，具有实际的应用价值。在前面研究的基础上，对混合动力汽车能量利用的试验评价方法进行了研究，通过在底盘测功机和实际道路进行试验测试，分析了混合动力汽车燃油消耗的试验测试方法、影响因素及修正方法。应用电力计实时检测能量存储系统电流和电压大小，通过积分获得电流能量变化，利用CanMoniter进行SOC测量。分析了能量存储装置SOC的变化对燃油经济性的影响，研究表明，油耗与充放电量净值Q之间近似为线性关系。采用最小二乘法进行线性拟合，得到的拟合线Q=0处即为燃油消耗量。为计入电能损耗因素，提出了采用补偿的方法获得修正的燃油消耗，研究了C平衡法和充放电累计值两种修正方法，对HEV油耗试验规程步骤进行补充和计算修正，可消除目前方法存在的系统偏差。制动能量回收是混合动力汽车一项关键技术，如何提高制动能量回收率，以及如何进行制动能量回收率的分析和评价，成为当前急需解决的问题。本文研究了制动能量回收的仿真分析和试验评价方法。分析了再生制动和机械制动之间的比例关系优化，研究了固定分配方案和动态分配方案。在多种循环工况下进行了仿真分析。研究表明，制动力分配方案、能量回馈模式、电池的SOC值对回收的能量有直接影响，采用再生制动可以有效的提高混合动力汽车的燃油经济性，制动过程在循环工况中所占的比例越大，制动能量回收的潜力越大。在NEDC中6个减速工况中，分别测量分析了HEV在道路测试和测功机测试的回收电流，比较了不同回收电流对燃油消耗的影响。通过最终测试结果表明，在两种测试方法中回收电流差异不大，并研究了HEV制动能量回收效率的试验评价计算方法，可以使用HEV测功机进行燃油经济性的评价。针对ECE15循环工况中四个减速工况，对试验车辆分别用仿真评价方法、道路测试方法、室内试验测试评价方法进行比较。结果表明：室内试验评价方法得到的燃油消耗更接近于道路测试结果，适合用于HEV开发中后期汽车能量利用的评价；计算机仿真的结果可以实现对HEV能量利用的评价，但精度有限，比较适合HEV开发初期的评价。以上研究及结论为进一步研究混合动力汽车的能量利用效率提供了有效的分析工具和依据，对混合动力汽车的设计、开发和评价具有理论和实践指导意义。
肖卫洪[9]2016年在《面向能量效率的纯电动汽车双电机动力系统耦合设计及控制策略研究》文中指出随着汽车保有量的持续上升,石油、天然气等化石燃料越发枯竭,以及雾霾、水污染等环境问题变得日益突出。电动汽车具有排放少、噪声低、能量利用率高、电气化程度高等特点,已经逐步被广大消费者所接受,符合未来汽车发展方向。然而,现有电动汽车续航里程受到电池技术的限制,如何基于有限电池容量提高电动汽车续航里程,是一项亟需解决的科学问题。本文依托重庆某汽车有限公司资助项目“电动汽车高能效传动系统研究与应用”,提出一种新型双电机动力耦合系统,并对其控制策略进行了深入研究,提高了电动汽车能量效率,从而提高电动汽车续航里程。首先,分析电动汽车能耗构成特性,基于电机效率随工况变化关系建立主驱动系统能耗模型;在此基础上提出双电机动力系统能耗模型,借此分析双电机动力系统节能机理,为双电机动力系统耦合设计和动力分配提供理论支持。其次,提出一种满足高效率驱动特性的新型双电机动力耦合系统,该系统依靠一种新型换向器,可实现单电机驱动、转速和转矩耦合驱动模式的快速切换;进而对该双电机动力系统四种工作模式进行动力学分析,表明该系统能高效可靠地满足多种道路工况需求。再次,基于标准道路工况对所提出的双电机动力系统参数进行初步匹配;进而根据匹配结果初步划分的双电机工作区间,并结合电机效率MAP函数,建立双电动动力系统电动汽车的工况比能耗目标函数;同时在动力性能方面,建立多工作模式联合驱动下电动汽车百公里加速时间目标函数;基于典型工况信息利用交叉粒子群算法对动力系统各参数进行多目标优化,结果表明其动力性和经济性均有一定程度的提升。然后,基于道路工况信息建立加速踏板开度与负载系数关系曲线,以获取电动汽车基本转矩;在此基础上,考虑驾驶员信息、坡度信息、电池信息等提出双电机动力系统高能效转矩补偿策略;根据优化后参数绘制双电机等效驱动力图,基于最小能耗原理划分双电机四种模式工作区间,在此基础上建立双电机转矩和转速分配策略表,以查表方式实现双电机转矩和转速的高效率分配。最后,建立双电机动力系统整车经济性能和动力性能MATLAB/Simulink仿真模型,并与单电机动力系统综合性能进行比较,结果表明双电动机动力系统在动力性能和经济性能方面均优于单电机动力系统。
周洪如, 孙丽, 宋敬滨[10]2016年在《电动汽车传动系统动力性能仿真及试验研究》文中研究表明基于电动汽车的传动系部件参数直接影响车辆动力性能的论点,以车辆的动力性为目标,结合其动力传动系统的结构布置,对某款电动汽车进行了参数匹配研究;综合Optimum Lap与ADVISOR软件的优点,运用二次开发的方法建立了该车型传动系统仿真模型,并在平直道路进行加速时间试验,通过仿真与试验,验证了参数的匹配策略。
参考文献：
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