并联混合电动车辆采用无级变速器速比控制对燃油经济性的改进

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-06 阅读:708

  因能量限制和CO2气体的降低的全局关系强迫汽车工程师们去开发高效和环保的可供选择的动力系技术,其中研究可供选择的动力系,并联的电动车辆在短期和中期被认为是最有前途的。HEV表明可改善燃油经济性和最低额外成本要求,HEV传动系可以是并联混合或串联混合。在轿车应用方面,并联混合驱动结构已经采用在HEV中投入市场。在并联混合结构中,部件之间的机械连接不可象串联混合那样最佳化,但这个缺点可以采无级变速传动(CVT)加以克服,因CVT可以不管车辆速度多少都可使发动机在最小燃油消耗运转。可以看到CVT已经应用在很多并联混合驱动车辆按动力系标准,HEV可在不同方面改善燃油经济丨性一种可能性是改进推进系统,增加不同动力系部件的传动效率,如发动机和电机,是达到这种要求的一种方法。另一种方法是控制动力系作为一整体使燃油优化的方法。特别发动机提供要求的能量是各元件燃油消耗的积分。

  大家知道,金属带CVT采用CVT速比控制可以提供一个发动机比较常规多速比齿轮变速器更高效的工作水准。在CVT速比控制方面,所述CVT速比是根据发动机最佳工作点和该车辆速度确定的。对于一个理想的传动情况,所述速比对于最小燃油消耗可以在最佳工作线(OOL)上变动发动机工作点位置。但在实际中,由驾驶员加速踏板输入车轮转矩存在动力系响应滞后,该动力系响应滞后造成实际发动机工作点和OOL之间偏差。要克服该响应滞后,已经进行了许多研究,采用附加飞轮和发动机CVT合并控制。

  本文推荐一个改进CVT速比控制方法用考虑HEV动力系响应滞后来改善发动机性能。在这种方法中,根据估算响应滞后的车辆速率来计算速比,采用这种方法,由。因为HEV的动力源是发动机和电机的组合,为了给出TVO,应分别由发动机和电机特性曲线图求出发动机和电机的转矩。下一步用固定的CVT速比i进行起动仿真,它给出有关时间的加速度线图,对于已知的TVO和i选定最大的加速度a重复改变速比和TVO,可以得到一个三维加速度TVO速比图,该图称为a‘图线“,根据求得HEV的《图线如所示。由《图线和式⑷和(5)可求得修正CVT速式(5)表明,修正CVT速比将很快改变趋向于比式(2)所述一个较大的速比,它造成一个快速升高档。

  但是如在换降档机动性要求快速加速度性能时,该快速升高档造成一种迟缓的加速性能。为保证传动能力,在加速方面条件为:正CVT速比控制法宁可去保证燃油经济性而非传动性,否则可应用常规的CVT速比控制法(2)。

  g 4.根据该试验结果,找到驱动转矩的响应滞后为450毫秒。由TVO输入(点A)到驱动转矩起始点(点B)测出响应滞后,该响应滞后是由于发动机转矩,空气油门、CVT等的响应,如以前表明,由驱动轴到车轮考虑到附加的响应滞后,该动力系响应滞后在实际车辆中可能超过500毫秒。

  HEV台架试验机的,该驱动模式由适度加速和常速组成,用来估算本研究推荐的修正CVT速比控制方法。该TVO加速器踏板位置Ap和电机转矩如(b)和(c)所示。根据加速器踏板位置Ap用HEV操纵法计算所述TVO和电机转矩。如车辆速度进入常速范围,该HEV驱动模式用工作法由加速模式变为常速模式,电机停止辅助。(d)示CVT速比响应,(e)示对于给定的驱动方案采用常规CVT速比控制的发动机工作迹线。用CVT速比控制,发动机速度保持在⑴e二820- 1590转/分范围内。

  示修正CVT速比控制HEV台架试验机试验结果。在该试验中,估算修正CVT速比响应滞后采用500毫秒,如(a)所示,车辆速度V跟踪所述速度Vd.该TVO(b),Ap(b)和电机转矩(c)表示和常规CVT速比控制响应相同。但由d圆内可以看到CVT速比换档因为修正速比控制法而比常规CVT速比更快。因而发动机工作迹线(e)用修正法转换到较低发动机速度范围。

  由试验结果比较了各种试验传动模式的燃油经济性。由可见,用修正CVT速比控制法At=500毫秒得到的燃油经济性比常规CVT速比控制的改进了6.9%.但是这种改进的百分比只在a所速比控制HEV试验结果(AT= 500毫秒)燃油经济性比较Fig.示的缓和加速传动模式获得。因此,它要求在整个传动循环如联邦城市传动方案(FUDS)评估修正CVT速比控制法的性能。由于某些限制如在减速模式采用HEV台架试验机功率吸收能力运行FUDS试验困难,故采用仿真来估算来FUDS性能。在仿真中车辆参数列于表1.在0和11中,首先比较FUDS CVT速比控制法仿真结果,在该仿真中,响应滞后采用AT= 500毫秒,可以看到车辆速度(0a和11a),发动机速度(0c和11c)电机转矩(0d和11d)和电池SOD(0e和11e)表明两种CVT速比控制法是相同的,但研究表明用修正CVT速比控制的发动机速度(1c)比常规控制(0c)减小,它造成CVT速比的快速升高档(1b)在1f表示了全FUDS用修正CVT速比控制法获得的发动机迹线可以发现对于OOL它比用常规CVT速比控制(0f)更精确。

  用修正CVT速比控制(~=500毫秒)HEV仿真结果圪额s 2对不同At燃油经济性比较2比较了不同响应滞后AtHEV燃油经济性,Ap700毫秒达到燃油经济性最好,改善燃油经济性约2.6%在仿真方面,最终SOC保持在原SOC±0.5%之内以便比较燃油经济性。如2所示,HEV燃油经济性成为最好,增加修正CVT速比用来计算动力系响应滞后At但由于快速换档该较大的At可能造成车辆性能迟缓。因此,要求在燃油经济性和加速性能间进行比较。

  5结论推荐的CVT速比控制法改善了并联HEV动力系响应滞后的燃油经济性,在该方法中,目标CVT速比用在估算动力系响应滞后以后的车辆速度来进行修正,建议一个加速线图。该CVT速比控制法已用HEV台架试验机证头,根据试验结果,可以发现对于缓慢加速模式,修正速比控制法获得发动机工作迹线比常规CVT速比控制换档到更高效的区间,它能给出最好的燃油经济性。此外,采用HEV动力系模型进行FUDS性能仿真去估价响应滞后对HEV的燃油经济性,仿真结果表明采响应滞后用在修正CVT增加速比可以获得最好燃油经济性。但在实际应用中,要求在燃油经济性和加速性能之间比较。(刘青译自Proc.IMechE.Vol.219

标签: 速比
打赏

免责声明:
本站部份内容系网友自发上传与转载,不代表本网赞同其观点;
如涉及内容、版权等问题,请在30日内联系,我们将在第一时间删除内容!

购物指南

支付方式

商家合作

关于我们

微信扫一扫

(c)2008-2018 DESTOON B2B SYSTEM All Rights Reserved
免责声明:以上信息由相关企业或个人自行免费发布,其真实性、准确性及合法性未证实。请谨慎采用,风险自负。本网对此不承担任何法律责任。

在线咨询

在线咨询:

QQ交流群

微信公众号