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机电工程技术 2003年第1期32卷 6-6页

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面向高速工况的混合动力卡车预见性节能算法

吉林大学学报（工学版） 2024年第8期54卷 2121-2129页

作者：王玉海李晓之李兴坤吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室长春130022 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084

重型卡车长途货物运输过程中,车辆主要行驶工况为车速小范围波动的高速巡航工况。为进一步提升车辆在该工况下的节油率,以P2构型单轴并联式混合动力卡车为研究对象,提出了以发动机燃油消耗量最小为目标的预见性节能算法。基于车辆前方... 详细信息

重型卡车长途货物运输过程中,车辆主要行驶工况为车速小范围波动的高速巡航工况。为进一步提升车辆在该工况下的节油率,以P2构型单轴并联式混合动力卡车为研究对象,提出了以发动机燃油消耗量最小为目标的预见性节能算法。基于车辆前方道路坡度变化,考虑车速变化与动力部件能量分配对车辆油耗的影响,将车速与电池SOC作为系统状态变量,用动态规划算法确定针对当前行驶道路的全局最优未来车速轨迹及能量分配规则。经对比验证,本文算法得出的车速规划及能量分配结果合理,且采用预见性节能算法的混动卡车相较定速巡航(CCS)下采用动态规划算法的混动卡车及预见性巡航控制(PCC)下的纯燃油卡车节油率分别为3.19%和6.26%。

关键词：车辆工程混合动力卡车预见性节能算法车速规划能量管理策略

混合动力卡车动力传动过程转矩协调控制策略研究

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混合动力卡车动力传动过程转矩协调控制策略研究

作者：顾炎麟武汉理工大学

学位级别：硕士

面对环境污染的加重、燃料资源的逐渐缺乏以及相关法规日益严格,电动汽车逐渐在社会普及开来。由于重型卡车对动力需求较大,行驶里程长,使用纯电动卡车无法满足续驶里程需求。使用混合动力卡车可以同时达到运输能力保持、排放降低和节... 详细信息

面对环境污染的加重、燃料资源的逐渐缺乏以及相关法规日益严格,电动汽车逐渐在社会普及开来。由于重型卡车对动力需求较大,行驶里程长,使用纯电动卡车无法满足续驶里程需求。使用混合动力卡车可以同时达到运输能力保持、排放降低和节能的目的。中重型混合动力卡车的转矩需求较大,若不对动力源输出的转矩进行协调控制,则会造成传动系统冲击、零部件寿命降低、驾驶的舒适性变差、甚至损坏动力结构。本文对某型混合动力重型卡车的转矩传递过程协调控制进行研究,为其设计转矩控制策略,主要的研究内容如下:(1)对混合动力卡车整车动力系统结构进行分析,选用了单离合器的并联混合动力结构。使用AMESim对混合动力卡车动力部件和系统进行了建模。(2)根据动力系统工作状态和功率需求特点,将车辆模式划分为七种模式。对各个模式下发动机和电机状态进行了分析,完成了模式划分和门限值的选择。对转矩协调策略的评价指标和整车的转矩控制进行分析,主要控制整车转矩变化最大的两种过程:电机单独驱动模式与双动力源模式之间的切换和换挡过程。为了优化换挡过程,设计了无离合器参与的转矩动态控制策略。设计了主动控制发动机和电机,并且同时调节离合器进行调速的控制策略,以减少冲击度为主,减少接合时间和滑磨功;设计了电机主动调速后进行同步器接合的控制策略;并设计了电机调速模糊PI控制器和离合器接合模糊PID控制器。(3)针对有离合器的换挡控制策略,使用Simulink进行了策略的建模,对每个步骤使用的功能模型以及模型控制的重要参数和控制方法进行了阐述;完成了无离合器换挡控制策略和单电机模式与双动力源模式切换时换挡控制过程的建模。(4)对三种情况进行了联合仿真,对仿真结果进行分析,电机主动调速后进行同步器接合比未进行电机调速接合时间缩短0.093s,冲击度下降25.94 m/s。使用电机调速模糊PI控制器调速比普通PI调速控制时间缩短了0.045s。使用离合器接合模糊PID控制比普通的PID控制时间减少了0.013s,冲击度下降19.24m/s,滑磨功下降了0.02J。无离合器换挡比有离合器换挡时间缩短了0.342s。

关键词：混合动力卡车 AMESim建模转矩协调模糊PID控制

基于等效燃油消耗最小算法的并联式混合动力卡车控制策略

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科学技术与工程 2019年第18期19卷 302-308页

作者：张静于浩燕山大学车辆与能源学院

为提高混合动力卡车燃油经济性,解决等效燃油消耗最小策略实时性差的问题,针对某款混合动力卡车,在基于逻辑门限值控制策略基础上,结合等效燃油消耗最小策略( equivalent consumption minization strategies,ECMS),制定等效因子,引入电... 详细信息

为提高混合动力卡车燃油经济性,解决等效燃油消耗最小策略实时性差的问题,针对某款混合动力卡车,在基于逻辑门限值控制策略基础上,结合等效燃油消耗最小策略( equivalent consumption minization strategies,ECMS),制定等效因子,引入电池电荷状态( state of charge,SOC)平衡策略,建立了基于 ECMS 算法的门限值控制策略,既保证了算法的实时性,又提升了控制效果。仿真结果表明,相比于门限值的能量管理策略时的百公里油耗,燃油经济性提升 5. 96%,所设计的控制策略能够在实现较好的燃油经济性的同时,维持电池 SOC 的平衡。

关键词：混合动力卡车 ECMS算法能量管理策略燃油经济性

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混合动力卡车关键技术的分析与研究

汽车实用技术 2012年第4期9卷 22-25页

作者：公伟强陈丁跃陶斯祺高树健周副权长安大学汽车学院陕西西安710064

随着能源紧缺日益加剧和人们环保意识的增强,混合动力已经成为未来中重型卡车发展的主要方向,本文系统的分析了混合动力技术中蓄电池及其模型,驱动形式及其控制策略等关键技术在卡车中的应用。

关键词：混合动力卡车驱动形式控制策略

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并联混合动力卡车能量管理策略优化研究

并联混合动力卡车能量管理策略优化研究

作者：于浩燕山大学

学位级别：硕士

由于环境污染和能源匮乏问题日益严峻,混合动力汽车结合了内燃机汽车和电动汽车的优点,所以混合动力汽车成为了人们所关注的焦点。怎样搭建车辆精确的数学模型和建立合理地的能量管理策略是混合动力汽车开发进程中的重中之重。本文以某... 详细信息

由于环境污染和能源匮乏问题日益严峻,混合动力汽车结合了内燃机汽车和电动汽车的优点,所以混合动力汽车成为了人们所关注的焦点。怎样搭建车辆精确的数学模型和建立合理地的能量管理策略是混合动力汽车开发进程中的重中之重。本文以某款重型卡车为研究对象,以发动机取力器为动力耦合部件,以提升汽车燃油经济性为设计目标,对混合动力卡车进行系统建模,开展能量管理策略的研究。根据以发动机取力器为混合动力耦合机构的特点,并利用汽车理论和汽车动力学知识,确定了混合动力卡车整车性能参数指标和动力系统重要组成部件的参数匹配方案以满足卡车在相应行驶工况下的动力性及经济性等需求。在AVL/CRUISE仿真软件中搭建该混合动力卡车的仿真模型,包括整车模型、发动机模型、电机模型、电池模型、变速箱模型和驾驶员模型等。设计了基于逻辑门限值的能量管理策略,在MATLAB/Simulink平台中搭建了混合动力汽车控制策略模型。以汽车油耗最低为目标,制定电池荷电状态及其上下限和车辆需求转矩作为逻辑门限值参数。通过对混合动力汽车工作模式的识别,并依据所划分的发动机和电机最优工作区间,分析了汽车在各个工作模式的能量流向和其分配规则,并在Stateflow中搭建基于逻辑门限值的控制策略模型。结合所建立的汽车各部件模型对混合动力汽车进行仿真实验,仿真结果验证了本文混合动力卡车所设计的能量管理策略的有效性。设计了基于ECMS算法的能量管理策略。将混合动力汽车两种动力源之间能量分配的多阶段决策问题转化为在一定约束条件下等效油耗最低的多个单阶段决策问题,并使用ECMS算法进行求解。在每一个控制周期内,根据混合动力汽车的实时工作状态,计算所有的发动机与电机转矩分配组合,得出等效油耗的最小值所对应的发动机和电机转矩的组合,并作为输出转矩分配的工作点。分析了两种等效因子惩罚函数的特点,基于车辆燃油消耗量函数和电池荷电状态惩罚函数建立了系统的目标函数。得到了在特定工况下车辆的燃油经济性最佳和车辆能量分配的最优控制规则。提出用遗传算法优化ECMS中发动机转矩,找到合理的转矩分配,优化SOC目标值的取值,可以尽可能地使全程发动机油耗靠近理论最优值。通过对能量管理策略仿真结果分析,说明了本文所设计的基于遗传算法优化后的ECMS能量管理策略使发动机更多的工作在效率高的区域,并显著地降低了混合动力汽车的油耗,同时在仿真计算中较好的维持了电池荷电状态的稳定。

关键词：混合动力卡车 ECMS 能量管理策略燃油经济性遗传算法逻辑门限值

基于TruckMaker-Simulink联合仿真的混合动力卡车燃油经济性研究

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机电一体化 2016年第12期22卷 18-23页

作者：曹旭周苏同济大学中德学院上海201804 同济大学汽车学院上海201804

混合动力驱动是提高车辆燃油经济性的重要措施。对一种新兴混合动力卡车进行了燃油经济性方面的仿真研究。该混合动力卡车由牵引车和带电驱动的挂车组成,牵引车和挂车之间通过内置测力传感器的牵引鞍座连接,通过分析该传感器信号来控制... 详细信息

混合动力驱动是提高车辆燃油经济性的重要措施。对一种新兴混合动力卡车进行了燃油经济性方面的仿真研究。该混合动力卡车由牵引车和带电驱动的挂车组成,牵引车和挂车之间通过内置测力传感器的牵引鞍座连接,通过分析该传感器信号来控制电动机在制动回收、空载以及动力辅助3种模式之间进行切换。基于IPG/Truck Maker和MATLAB/Simulink搭建了前向联合仿真模型并进行了仿真研究。仿真结果表明,该种混合动力方式可以明显改善挂车列车燃油经济性。

关键词：挂车混合动力卡车电驱动再生制动控制策略联合仿真燃油经济性

再生制动回收能量增大对混合动力卡车燃油耗及排放特性的影响

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汽车与新动力 2017年第4期 51-56页

作者：奥井伸宜小林雅行彭惠民

为了证明增加回收再生制动能量与混合动力卡车的燃油经济性和废气排放特性之间的关系进行了一系列试验。研究人员在混合动力-传动系台架试验装置的发动机上,组合排气后处理装置,改变混合动力-传动系统的结构和混合动力控制方法,以及回... 详细信息

为了证明增加回收再生制动能量与混合动力卡车的燃油经济性和废气排放特性之间的关系进行了一系列试验。研究人员在混合动力-传动系台架试验装置的发动机上,组合排气后处理装置,改变混合动力-传动系统的结构和混合动力控制方法,以及回收减速能量控制方法,以此研究混合动力卡车的燃油经济性和排放特性。研究表明,即便在3～15km的低的制动速度下进行混合动力卡车的再生制动控制,总再生电能提高14.7%,燃油经济性提高3.1%。此外,高效率发动机驱动的混合动力卡车的废气排放温度与柴油机卡车相同,排放性能得到了改善。

关键词：混合动力卡车再生制动能量燃油经济性废气排放特性