新能源混合动力车型整车台架试验研究docx

时间: 2024-04-19 07:15:25 |   作者: 爱游戏体育官网平台入口

  新能源混合动力车型整车台架试验研究 摘要：混联式混合动力系统是一种既具有串联式混合动力系统的优点，又具有并联式混合动力系统优点的动力系统。本文以新能源混联式混合动力系统的整车作为典型案例，对整车的架构，行驶情况及各项控制策略进行了相应的台架测试，并对其进行了简要的分析，以期能够为新能源混合动力车型的测试提供借鉴。 关键词：新能源；混联式混合动力系统；控制策略；实验分析 当前，我国汽车的使用量持续不断的增加，并且人类在研发汽车时的环保意识也在逐渐提高，由此混合动力汽车发展的速度明显提高，混合动力系统的形式呈现多样化趋势。混联式混合动力系统作为一种既具有串联式混合动力系统的优点，又具有并联式混合动力系统优点的动力系统，混联式混合动力系统的控制方式较为简单，但由于其结构较为复杂，当前我国市场上使用较多的是并联式混合动力系统。本文以新能源混联式混合动力系统的整车作为典型案例，对整车的架构，行驶情况及各项控制策略进行了相应的台架测试，并对其进行了简要的分析，以期能够为新能源混合动力车型的测试提供借鉴。 一、混合动力系统 混合动力系统是指由两个及以上运转的驱动系统相联合而组成的动力系统。混联式混合动力系统的运行模式一般来说包括，电机单独驱动，发电机单独驱动，以及电机与发动机共同驱动这三种运行模式。 1.整车情况 混联式混合动力系统由于其结构相对复杂，因此，我国主机厂多采用并联式混合动力系统。当前市场上较为常见的是丰田THS混合动力系统。本文所分析的某双电机混联式混合动力系统的结构相对简单，它是由阿特金森循环发动机驱动电机、发电机和动力分离装置e-CTV电气式无级变速箱构成。 2.整车运行模式 该车的主要运行模式分为三类，分别为纯电模式，油电混合模式和纯燃油模式。当汽车在行驶的过程中，依照车的行驶速度、油门深度以及电池的电量等情况出现变化，该系统会在这几种模式中相互切换，从而避免能量浪费的现象产生，并且会给驾驶者带来更加平顺的驾驶体验。 3.对运行模式控制策略 根据整车在实际运行过程中不一样的情况，可以将整车的运行分为六种状态。分别为停车、启停缓加速、低中速运行、减速、强力加速、高速运行这六种状态。同时，由于汽车行驶过程中路况的情况并不相同，整车动力系统的响应策略也会进行一定的调整。例如，在启停、道路工况或者汽车处于低速续航时，该车会采用纯电运行模式运行。当汽车进行加速时，为越来越好的给汽车提供动力，此时发动机会全力驱动发电机给电机提供动力。最后，当汽车处于高速运行的状态时，此时汽车的离合器耦合，所有的驱动力均由发动机来提供。 二、台架试验和基本性能研究 当前，针对混合动力汽车的测试主要是依据国家标准，该标准是针对整车的基本性能进行一定的评价。该标准中并没有对策略进行一定的分析，因此为了更好的提高对混联式混合动力系统整车的控制策略和基本性能的研究程度，笔者对该车行的整车进行了相应的台架测试和分析。在来测试时，所采用的测试模式是在整车实际在做的工作的状况下，将车体的轮胎拆除，随后将车轮与测功系统相连接，通过相应的传感器来观察参数和汽车的实际运作状况，由此便能得出整车及动力系统在不同模式下的工作特点。 1.空挡滑行控制策略 当前，我国各主机厂在汽车处于空挡滑行状态时，对驱动电机的控制可分为三种情况。第一种情况为，当汽车在空挡滑行时，其驱动电机会被拖动进入发电的模式。在该种状态下，由于驱动电机处于发电状态，会使得汽车在行驶的过程中有明显的拖滞感，影响驾驶人员的行车体验。第二种模式为电机零扭矩控制。此时，在汽车进行空挡滑行时，会消耗部分电能来驱动电机保持零扭矩输出，该种模式也是当前绝大部分车型所采用的空挡滑行时的驱动电机控制方式。第三种情况是，在汽车处于空挡滑行时其驱动系统处于关闭状态。该种情况对于汽车电机的反电动势有着较高的要求，因此只有很少数量的汽车会采用该种模式。本次来测试的车辆。采用的是第二种控制情况。 2.驻车发电策略 插电式混合动力车型和非插电的混合动力车型均具有驻车发电功能。该功能主要是避免在堵车的情况下，整车由于空调或者低压系统的运行，电能下降至安全警戒线以下。整车的驻车发电功能需要仔细考虑油电转换的效率和驾驶人的驾驶体验。因为部分汽车在进行驻车发电时，其发动机噪声较为显著。本次进行实验的车型，在不同的模式和驾驶者是否踩油门的情况下，有三种驻车发电策略，来应对不同的使用场景。 3.回馈策略 制动能量作为新能源车的一大特点，在确保驾驶人员拥有非常良好行车体验的同时，可以最大限度的提高整车制动能量的回收利用率，由此能够明显提高整车的经济性。 4.双动力分配 双动力动力分配解析是对驾驶人员踩踏油门深浅程度不同，发动机和驱动电机在加速过程中的动力分配情况。双动力分配分析是通过对整车在实验台架上，通过模拟不同油门踩踏情况下的加速情况，从而分析出整车发动机在不同运作情况下的工作特性。通过对该车来测试能得出，当该车的车速和油门较低时，电量低于50%，则发动机开始做发电，并且在行驶过程中只有电机参与驱动。而当电量大于50%时，发动机会停止发电不再工作。当电量发生损耗不断下降，则会重复以上的循环。当汽车行驶的过程中，油门维持在25%以上时，在行使前期发动机会参与进行发电，而当电量达到某些特定的程度时，发动机则不再发电，由发电模式转变为驱动模式。 总结 综上所述，从对该车的实验分析来看，该混合动力车的运作时的状态与电动车相似。本车的混合动力系统更多的是处于发动机发电和电机驱动整车的运行模式。同时，在该车的电量下降时，发动机的工作模式也会由发动机的动力通过发电机提供给电池包和电机驱动，转化为不工作的状态，这样做才能够实现该车在不同行驶状态中驱动情况的无缝衔接，极大程度地提高了该车发动机的工作效率。

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