并联式式混合动力汽车的全速控制策略
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混动汽车的动力系统协同控制策略优化分析随着对环境保护和能源效率的日益关注,混动汽车作为一种既具备内燃发动机又具备电动机的汽车类型,逐渐受到了消费者的青睐。
混动汽车的核心在于动力系统的协同控制策略,使得内燃发动机和电动机能够高效合作,实现汽车动力的优化。
本文将对混动汽车的动力系统协同控制策略进行分析,并提出优化建议。
一、混动汽车动力系统的组成混动汽车的动力系统由内燃发动机、电动机、电池组和传动系统等组成。
内燃发动机负责提供动力,而电动机则通过电池组储存的电能进行驱动。
传动系统将两种动力源相结合,实现动力输出。
这种设备结构使得混动汽车能够在不同工况下选择最佳的动力来源,从而提高燃油经济性和减少对环境的影响。
二、混动汽车动力系统协同控制策略的原理混动汽车的动力系统协同控制策略是指通过智能控制系统对内燃发动机和电动机进行有效的协调工作,使其在不同工况下实现最佳的功率输出。
具体来说,协同控制策略主要包括功率分配策略和能量管理策略。
1. 功率分配策略功率分配策略决定了内燃发动机和电动机在驱动汽车过程中所承担的功率比例。
对于加速行驶情况下,应优先使用电动机提供动力,以实现快速响应和高效能量利用;而在持续高速行驶时,则应更多地依赖内燃发动机,充分利用其经济性能。
因此,合理的功率分配策略能够在不同工况下最大化动力输出效率。
2. 能量管理策略能量管理策略主要指根据系统能量需求和能源状态,对电池组的充电和放电过程进行控制,以提高能量利用效率和延长电池寿命。
在低速行驶或怠速时,电动机主要通过充电和回馈能量的方式进行工作,并将多余的能量储存到电池中;而在高速行驶或加速时,则将电池储存的能量直接转化为动力输出,以提高整体的能源利用率。
三、混动汽车动力系统协同控制策略的优化建议为了进一步提高混动汽车动力系统的性能和能源利用率,以下是一些优化建议:1. 结合车辆特性和驾驶需求,制定适宜的功率分配策略。
根据不同的行驶工况和驾驶模式,动态调整内燃发动机和电动机的功率输出比例,以实现最佳的动力输出效果。
混合动力新能源汽车的优化控制策略大家好,今天我们要谈论的是混合动力新能源汽车的优化控制策略。
随着环保意识的增强和汽车行业的快速发展,混合动力新能源汽车越来越受到人们的关注。
那么,在这些环保节能的汽车中,优化的控制策略又扮演着怎样的角色呢?接下来,让我们一起来深入探讨。
混合动力汽车的特点混合动力汽车是指搭载了内燃机和电动机的汽车,通过两种动力源的协同工作来驱动车辆。
相比传统燃油汽车,混合动力汽车具有节能环保、动力性好、减少尾气排放等诸多优点。
然而,要发挥混合动力汽车的优势,关键在于合理优化控制策略。
优化控制策略的重要性优化控制策略可以使混合动力汽车在不同工况下实现最佳性能,包括提高燃油经济性、减少排放、优化动力输出等方面。
合理的控制策略能够最大限度地发挥混合动力系统的优势,提升整车的性能表现,也能延长动力系统的使用寿命。
控制策略优化手段1.能量管理系统优化能量管理系统是混合动力汽车控制的核心,通过对内燃机和电动机之间能量分配的优化控制,实现对动力输出的有效管理。
优秀的能量管理系统需要结合车辆状态、驾驶要求和路况等因素,动态调整能量分配策略,以实现最佳性能。
2.车辆动力分配优化在混合动力汽车中,内燃机和电动机的配合是非常重要的。
通过优化车辆动力分配策略,可以在不同驾驶工况下实现动力输出的最佳匹配,提高整车的燃油经济性和性能表现。
3.制动能量回收优化混合动力汽车在制动过程中可以通过电动机将制动能量回收并储存到电池中,这有助于提高能量利用率和车辆的续航里程。
优化制动能量回收策略,可以进一步提升混合动力汽车的节能性能。
混合动力新能源汽车的优化控制策略至关重要。
通过合理优化能量管理系统、车辆动力分配和制动能量回收策略,可以提高汽车的性能、节能环保性能,在未来的发展中获得更广阔的应用空间。
希望本文的内容能够帮助大家更好地了解混合动力新能源汽车的优化控制策略,促进新能源汽车技术的进步与发展。
优化控制策略是混合动力新能源汽车提升性能、节能环保的关键,必须不断完善和创新。
混动汽车控制策略混动汽车,结合了发动机和电动机的优势,为现代交通出行提供了更加高效、环保的解决方案。
为了实现混动汽车的优良性能,一套精确的控制策略是必不可少的。
以下是关于混动汽车控制策略的详细内容:1.发动机控制:混动汽车的发动机控制策略旨在优化发动机的工作状态,使其在最佳燃油经济性和最低排放之间达到平衡。
控制策略包括对发动机的启动、停止、加速和减速的控制。
2.电动机控制:电动机作为混动汽车的一个重要组成部分,其控制策略决定了汽车的动力性能和燃油经济性。
控制策略需对电动机的扭矩输出、工作模式等进行调整,以满足驾驶需求。
3.动力分配控制:混动汽车的动力来源于发动机和电动机,动力如何分配是控制策略的核心问题。
控制策略需要决定何时由发动机提供动力,何时由电动机提供动力,以及两者如何协同工作。
4.能量管理策略:能量管理策略负责在汽车行驶过程中合理分配和回收能量,以提高燃油经济性并减少排放。
这包括对电池的充电和放电的控制,以及在何种情况下使用发动机或电动机更为经济。
5.充电与放电控制:对于有电池储能的混动汽车,充电与放电控制是关键。
控制策略需决定何时、如何为电池充电,以及何时、如何从电池放电。
6.驾驶模式切换控制:混动汽车通常具有多种驾驶模式,例如纯电动模式、混合模式、运动模式等。
控制策略需要根据驾驶需求和驾驶模式进行自动或手动切换。
7.故障诊断与处理:混动汽车的控制系统需要对汽车各部分进行实时监测,以发现潜在的故障。
一旦发现故障,控制策略需要快速响应,采取适当的措施防止故障扩大或对安全造成影响。
8.优化控制算法:随着技术的发展,不断有新的优化算法出现。
混动汽车的控制策略也需要不断优化,以适应新的技术和市场需求。
9.安全保护机制:混动汽车的安全性是其最重要的特性之一。
控制策略需要包含一系列的安全保护机制,以防止在各种情况下发生事故。
这包括对电池安全的保护、对驾驶安全的保护等。
10.人机交互与显示:良好的人机交互可以提高驾驶的舒适性和安全性。
并联式混合动力汽车电机辅助控制策略在今天这个快速发展的时代,汽车的技术简直让人眼花缭乱。
你想想,曾经我们开车只想着油门、刹车,现在还得考虑电机、控制策略,真是让人觉得有点复杂。
不过没关系,今天就来聊聊并联式混合动力汽车的电机辅助控制策略。
听起来很高大上,但其实没那么复杂,咱们慢慢来。
什么是并联式混合动力汽车呢?简单来说,就是在车里同时装了内燃机和电机。
就像是一个人既能唱歌又能跳舞,双管齐下,真是太棒了。
开起来不仅省油,还环保,简直是现代汽车的明星。
这个电机可不是个摆设,它可以根据需求来辅助内燃机,减少油耗。
想想看,油价越来越贵,开一辆这样的车,心里总归是踏实不少。
说到电机辅助控制策略,那就像是给汽车配上了一位聪明的副驾驶。
它能根据不同的驾驶情况,及时调整电机的工作模式。
比如你在市区里慢慢开,电机就可以单独工作,帮助你节省油耗。
这种策略就好比是你在打麻将时,灵活调整自己的打法,局势变化了,策略也得跟着变。
这种智能控制,让汽车不仅能跑得快,还能跑得稳,简直是行车安全的小卫士。
电机辅助控制策略还得考虑到动力分配。
你可能会问,动力分配有什么好讲的?其实它就像是团队合作,内燃机和电机各自发挥作用。
比如在加速的时候,电机可以给内燃机提供额外的动力,瞬间提速,感觉就像是开了挂一样。
而在刹车的时候,电机又可以回收一些能量,真的是让人忍不住想点赞。
还有一点就是,在不同的驾驶模式下,电机的工作状态也是变化的。
就像你在生活中,不同的场合需要不同的表现。
有时候你需要温柔一点,有时候就得霸气侧漏。
电机辅助控制策略就能在这方面做到游刃有余。
比如说在运动模式下,电机的响应速度更快,让你感受到那种推背感。
而在经济模式下,电机则会更注重油耗的控制,真的是既能满足你的驾驶欲望,又能为环保出一份力。
说到这里,大家可能会想,这么高大上的技术,会不会让汽车的维修变得复杂?其实并没有,很多时候这些控制系统会通过车载电脑来进行自我诊断,能及时发现问题,减少维修的麻烦。
2驱动系统总体设计方案混合动力汽车驱动系统的部件特性、参数以及控制策略对于车的性能具有十分重要的作用。
但是充电设备的限制以及蓄电池组容量还是不能够忽视的,如果使用容量小的蓄电池,在行驶时电池荷电状态在一定范围内变动,而不用借助外部电网。
所以本方案属于电量维持型混动汽车[2]。
混合动力汽车驱动系统主要包括发电机、电池组、电动第二种布置形式,如图3,动力输出的扭矩主要在变速器的输出轴前端进行耦合,变速器的作用是传递发动机的输出功率,其额定功率比第一种形式小。
这两种布置形式,扭矩耦合装置主要是通过齿轮传动来实现。
齿轮传动效率高,结构紧凑,带传动布置灵活,具有防过载的特点,在实际中采用较多。
第三种布置形式,如图4,发动机和电机通过各自的传动系驱动车轮。
但是存在控制复杂的缺点,本文并联式———————————————————————基金项目:广东省普通高校青年创新人才类项目(2019GKQNCX93)。
图2变速器输入轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器图1混合动力汽车动力总成结构图HV 蓄电池动力控制单元电动机发电机动力分离装置发动机减速机图3变速器输出轴耦合形式油箱电池发动机离合器扭矩耦合装置电动机变速器差速器混合动力汽车驱动系统采用第二种布置形式,扭矩通过带传动装置在变速器输出轴处进行扭矩耦合。
3混合动力汽车驱动系统部件参数确定对于混合动力汽车驱动系统的主要部件参数,要在动力性能满足的前提下,根据动力系统的控制策略,整车参数来确定[3]。
本文所选车型基础参数如表1所示。
式中,P c 为发动机单独驱动产生的功率;率,取为0.9;m 为整车质量;g 为重力加速度;力系数;v c 为巡航速度;C D 为空气阻力系数;3.2电动机参数确定如图5所示。
驱动电机典型的输出特性主要包括两个工作区:①速以下恒转矩区,主要作用是对混合动力汽车的载重能力速空间。
驱动电机功率可由下式计算[3]:式中,P d 为电动机功率;η2为电机传动效率;低速行驶时的速度。
并联式式混合动力汽车的全速控制策略
摘要:并联式混合动力汽车综合了传统汽车和电动汽车的优点,不仅具有低油耗、低排放等优点,而且续驶里程不受限制,是目前最有希望替代传统汽车的方案。
因此,对混合动力汽车关键技术的研究具有非常重要的应用价值。
利用瞬态优化控制策略,通过对发动机、电动机、电动机在不同功率进行分配组合,来确定混合动力系统最佳工作模式和工作点切换。
本文利用混合动力汽车的数学模型,在MATLAB/Simulink环境中建立了前向仿真模型,进行整车控制策略的研究,并对全速范围的运行控制策略进行了验证。
关键词:并联式混合动力汽车 MATLAB/Simulink 全速范围1 引言
并联式混合动力电动汽车主要由发动机、电动/发电机、电池组、能量管理系统等部件组成,与串联式混合动力电动汽车不同的是,发动机和电动/发电机以机械能叠加的方式来驱动汽车,可以组合成不同的功率输出模式。
发动机功率和电动/发电机功率约为电动汽车所需最大驱动功率的50%~100%,其能量利用率高。
因此,可以采用小功率的发动机与电动/发电机,使得整个动力系统的装配尺寸、质量都较小,造价也更低,行程也可以比串联式混合动力电动汽车的长些,但布置结构相对复杂,实现形式也多样化,其特
点更加接近内燃机汽车。
并联式式混合动力驱动系统通常应用在小型混合动力电动汽车上。
因此,并联式驱动系统最适合在城市间道路和高速公路上行驶,工况稳定,发动机经济性和排放性都会有所改善,和混联式混合动力电动汽车相比较而言结构简单,价格也容易被广大消费者接受,因此,在电池技术问题没有得到很好的解决的情况下,它有望在不久的将来成为汽车商业的主流产品。
2 并联式式混合动力汽车的关键技术
混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点,是二者的完美结合,这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统,整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。
整车控制系统如同混合动力汽车的大脑,指挥各个系统的协调工作,以达到效率、排放和动力性的最优,同时兼顾行驶的平稳性。
整车控制系统根据驾驶员的操作,如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等,判断驾驶员的意图,在满足驾驶需求的前提下,最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出,实现能量的最优管理,使有限的燃油发挥最大的功效。
目前的混合动力汽车都不需要外部充电,因此,与传统汽车一样,混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能,电机驱动所需的电能是燃料的热能在车
辆行驶中转换为电能后储存在蓄电池中的。
能量管理策略的目标,就是使燃料能量转换效率尽可能高。
燃油能量转换效率是指燃油所含的化学能通过动力装置、储能装置和传动系,最终转变为驱动车轮的机械能的百分比。
整车能量管理必须通过有效地控制混合动力系统的工作才能实现,此外,能量管理还需考虑其它车载电气附件和机械附件的能量消耗,主要的如空调、动力转向、制动助力等系统的能耗,以通盘考虑整车的能量使用。
3 仿真结果
图1为基于MATLAB/simulink的并联式型混合电动汽车仿真模型,电动机和内燃机两种不同驱动的合理控制,来提高整车的效率和减少对环境的污染。
电动运行基本不会排放污染物质,并且在低速情况有较高的并联式型混合动力汽车主要包括以下几部分:电气部分,星形齿轮部分,发动机部分,车体部分。
其中电气部分由电动机,发电机,电池和DC/DC变换器组成。
由图2可以发现,电动机为内置式永磁同步电机,额定功率为50KW,弱磁运行状态最高转速可达6000 rpm;发电机的功率为30KW,最高转速可以达到13000rpm;镍氢电池的续航能力为6.5小时,最大输出功率21KW。
发动机部分作为整车的动力来源,最大功率为57KW,最高转速能达到6000rpm。
在控制系统中取决于汽车需要的
速度和转矩。
图2-3是并联式混合动力汽车一个完整的运行过程:加速、巡航、能量回馈制动。
4 结论
本文详细描述了并联式型混合动力汽车的驱动结构,并以高效率和节能为目标,对全速范围运行进行了仿真,并给出相关仿真结果,表明该控制策略能实现汽车全速范围的高效率运行与较快的瞬态相应。
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