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混合动力汽车APU控制优化研究

混合动力汽车APU控制优化研究

作者：郑广州吉林大学

学位级别：硕士

汽车产业对现代人类生活的影响是巨大的,无论从汽车产业在世界经济中的比重、对人类生活方式的影响以及对资源的消耗和对环境的影响。据统计2010年世界汽车产量约7400万辆,汽车消耗的石油资源占世界石油消耗量的50%,我国已经成为汽车生... 详细信息

汽车产业对现代人类生活的影响是巨大的,无论从汽车产业在世界经济中的比重、对人类生活方式的影响以及对资源的消耗和对环境的影响。据统计2010年世界汽车产量约7400万辆,汽车消耗的石油资源占世界石油消耗量的50%,我国已经成为汽车生产、消费大国,2010年汽车产量达到1826.47万辆,保有量达到8500万辆。我国已经成为汽车工业大国和消费大国。随之而来的是汽车对资源的消耗和对环境的影响。我国石油消费量达到4.29亿吨,汽车消耗的石油超过1.4亿吨,而我国2010年石油产量仅为2亿吨。以环保、节能和发展替代能源为目的的新能源汽车成为我国汽车工业的重点发展方向。我国自“十五”以来连续投入科研资金支持包括电动汽车、混合动力汽车以及代用燃料汽车的研究。串联混合动力汽车在起步停车频繁的城市公交场合具有一定的应用前景,其APU（Auxiliary Power Unit）的控制系统是串联混合动力汽车的控制核心,对整车的可靠性、经济型具有很大的影响。与传统的恒温器控制模式相比,功率跟随模式具有控制灵活,可最大限度实现回馈、对电池要求低等优势。但是其控制过程更加复杂,对控制系统的要求也更加严格。本文在对串联混合动力各系统进行仿真研究的基础上,优化了APU系统的控制策略,重新设计了控制系统,并对优化设计后的样车进行试验分析。本文的主要研究内容包括: 首先,详细分析了串联混合动力汽车控制策略研究的重要地位,并提出控制目标,从控制目标的角度将现有并联混合动力汽车控制策略归类说明,同时对目前控制策略进行简要的介绍。其次,在AVLcrusie环境下建立了串联式混合动力汽车整车和APU系统的仿真模型,从电池电压、电机功率、APU功率等各角度对整车参数进行优化,然后对APU系统在不同控制策略下的油耗变化规律进行分析,为后续控制策略的研究奠定基础。再次,本文对APU控制系统进行了详细分析,对系统设计目标、实现方法、以及控制过程进行了设计,从信号采集、运算处理、模糊-PID控制进行设计,利用模糊逻辑控制技术完成控制系统的设计开发。本文最终把APU控制系统应用于串联式混合动力汽车,进行了实车试验,对试验结果进行了分析。通过试验结果的对比和分析表明,优化后的APU控制系统应用串联混合动力汽车起到更好的控制效果。在满足汽车动力性能指标的前提下,更加有效地降低混合动力汽车的燃油消耗。

关键词：混合动力 APU控制系统优化

基于CRUISE的纯电动轿车性能仿真与试验研究

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汽车工程 2014年第6期36卷 669-672页

作者：岳凤来张俊红周能辉郑广州天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 天津清源电动车辆有限责任公司天津300457

利用CRUISE软件建立某纯电动轿车动力系统模型,并进行其动力性能仿真,为动力系统选配提供参考。选定原车变速器2挡作为固定速比传动,计算了该电动汽车的续驶里程,并进行了试验,仿真结果与试验数据很接近,验证了所建模型的合理性。

关键词：纯电动轿车性能仿真

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串联式混合动力公交车可靠性分析

汽车技术 2010年第1期 34-37页

作者：胡平周荣郑广州武汉理工大学天津清源电动车责任有限公司

根据某混合动力公交车在运行时所反映出的各种故障,对整车可靠性进行了分析,并在分析基础上提出混合动力车的可靠性分配原则(技术水平、复杂程度、重要程度、工作环境),使该车满足系统为串联结构、各部分寿命服从指数分布、每个单元容... 详细信息

根据某混合动力公交车在运行时所反映出的各种故障,对整车可靠性进行了分析,并在分析基础上提出混合动力车的可靠性分配原则(技术水平、复杂程度、重要程度、工作环境),使该车满足系统为串联结构、各部分寿命服从指数分布、每个单元容许失效率为λt时其可靠度可用1-λt近似表示这些条件。

关键词：混合动力汽车公交车可靠性

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车用活性炭的试验研究

天津汽车 2004年第1期 19-21页

作者：郑广州中国汽车技术研究中心

吸附容量是车用活性炭的重要技术指标,但是目前还没有相应的试验方法标准。文中介绍了活性炭在汽油车蒸发排放控制中的应用,车用活性炭的主要技术指标与工作原理。并且说明了针对蒸发控制用活性炭的一般试验项目与方法,重点讨论了车用... 详细信息

吸附容量是车用活性炭的重要技术指标,但是目前还没有相应的试验方法标准。文中介绍了活性炭在汽油车蒸发排放控制中的应用,车用活性炭的主要技术指标与工作原理。并且说明了针对蒸发控制用活性炭的一般试验项目与方法,重点讨论了车用活性炭的吸附容量试验方法。

关键词：汽车工程吸附容量活性炭蒸发排放汽车实验孔隙结构技术指标工作原理

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开发甲醇夏利轿车的优势以及市场前景

天津汽车 2000年第4期 13-14,22页

作者：郑广州天津市汽车研究所

1 能源与环境随着经济的高速发展,我国的能源消耗急速上升,目前我国已经成为了石油进口国,花费了大量的外汇。为了降低对石油的依赖程度,也为了减少汽车尾气对环境的污染,行业内进行了大量的代用燃料的研究,但是多数部门和企业都把目... 详细信息

1 能源与环境随着经济的高速发展,我国的能源消耗急速上升,目前我国已经成为了石油进口国,花费了大量的外汇。为了降低对石油的依赖程度,也为了减少汽车尾气对环境的污染,行业内进行了大量的代用燃料的研究,但是多数部门和企业都把目光集中到了包括CNG、LPG在内的气体燃料。但是气体燃料汽车存在着许多目前不能解决的问题,如燃气质量问题、排放问题、动力性降低问题。

关键词：夏利轿车甲醇燃料汽车产品开发市场前景排放控制

车规SiC MOSFET极限寿命评估后漏电失效机理

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电力电子技术 2021年第12期55卷 40-42,54页

作者：张宇隆黄凯黄以明郑广州国家新能源汽车技术创新中心北京100176

针对碳化硅(SIC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)失效机理的研究,此前主要集中在雪崩失效机理和短路失效机理方面,而对其在极限应力寿命试验后的失效机理研究较少。针对某国产车规SiC MOSFET在高温高湿反偏(H3TRB)和温度循环(TC)... 详细信息

针对碳化硅(SIC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)失效机理的研究,此前主要集中在雪崩失效机理和短路失效机理方面,而对其在极限应力寿命试验后的失效机理研究较少。针对某国产车规SiC MOSFET在高温高湿反偏(H3TRB)和温度循环(TC)极限应力下的漏电失效模式,通过I-U曲线测试、超声扫描检测、漏电/缺陷点定位和失效物理分析等方法,对其失效机理进行了剖析。研究发现衬底材料缺陷和芯片贴片不佳分别导致了器件在H3TRB和TC试验后发生失效。国产SiCMOSFET工艺尚不够成熟,衬底材料缺陷和芯片贴片不佳是两种典型的工艺薄弱环节,后续国产同类器件应加以识别和改进。

关键词：金属氧化物半导体场效应晶体管漏电失效机理

SiC MOSFET高温可靠性评估失效机理研究

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电力电子技术 2021年第12期55卷 6-8页

作者：李寿全张宇隆黄以明郑广州北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司北京100029

碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件具有耐高压、耐高温、开关频率高、导通电阻低等特性,但现有的封装材料、工艺在一定程度上限制了SiC MOSFET器件充分发挥其高温特性的优势。以国际主流厂商的SiC MOSFET器件为对象... 详细信息

碳化硅(SiC)金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件具有耐高压、耐高温、开关频率高、导通电阻低等特性,但现有的封装材料、工艺在一定程度上限制了SiC MOSFET器件充分发挥其高温特性的优势。以国际主流厂商的SiC MOSFET器件为对象,进行极限高温可靠性评估。对试验后失效器件进行失效机理分析,提出导致器件失效的主要原因并非通常认为的源极键合丝接触电阻增大所致,而是由于栅极键合丝接触电阻增大导致器件沟道电阻变大,进而导致上述失效。该试验为后续相关工艺的改进提供了参考依据,有利于更好地发挥SiCMOSFET的优势。

关键词：金属-氧化物半导体场效应晶体管碳化硅失效机理

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纯电动机场摆渡车动力系统匹配与性能仿真

机械设计与制造 2014年第7期 120-122,126页

作者：岳凤来张俊红林杰威郑广州天津大学内燃机重点实验室天津300072 天津清源电动车辆有限责任公司天津300457

对纯电动机场摆渡车的驱动电机、变速器和电池系统等参数的设计原则进行了分析,从车辆动力学角度确定了动力系统计算依据。分析了纯电动机场摆渡车的运行特点,研究确定了车辆行驶工况。利用CRUISE软件建立了纯电动机场摆渡车仿真模型,... 详细信息

对纯电动机场摆渡车的驱动电机、变速器和电池系统等参数的设计原则进行了分析,从车辆动力学角度确定了动力系统计算依据。分析了纯电动机场摆渡车的运行特点,研究确定了车辆行驶工况。利用CRUISE软件建立了纯电动机场摆渡车仿真模型,对动力系统匹配方案进行性能仿真。仿真得到整车的加速性能和续驶里程,计算了车辆在工况行驶下的电池功率输出曲线。仿真结果满足机场摆渡车的加速及续驶里程要求,符合车辆设计目标,整车动力系统匹配合理。

关键词：纯电动机场摆渡车动力系统匹配性能仿真

串联式混合动力汽车的空调压缩机驱动方案研究

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天津汽车 2008年第4期 46-48页

作者：万正高周荣郑广州叶开志武汉理工大学中国汽车技术研究中心

空调压缩机是汽车空调系统中最核心的零件之一,也是传统汽车向混合动力汽车转变过程中,设计变化较大的零件。与传统汽车相比,混合动力汽车由于驱动能源的增加,其空调压缩机有更多可行的驱动方案。文章以串联式混合动力汽车为例,以经济... 详细信息

空调压缩机是汽车空调系统中最核心的零件之一,也是传统汽车向混合动力汽车转变过程中,设计变化较大的零件。与传统汽车相比,混合动力汽车由于驱动能源的增加,其空调压缩机有更多可行的驱动方案。文章以串联式混合动力汽车为例,以经济性、可靠性、可控制性及安装的便利作为考量,对空调压缩机的4种可行驱动方案进行了分析研究,通过比较,得出各种方案的利弊。指出从发展趋势来看,采用双驱动压缩机的方案将会是最具有市场潜力的。

关键词：混合动力汽车空调压缩机驱动方案