混合动力汽车燃油经济性研究

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基于混合动力系统的汽车性能与经济性分析

基于混合动力系统的汽车性能与经济性分析

基于混合动力系统的汽车性能与经济性分析汽车是现代社会不可或缺的交通工具之一。

然而,汽车的过度使用也导致了环境污染和能源浪费等问题。

为了解决这些问题,基于混合动力系统的汽车应运而生。

本文将从性能和经济性两个方面对基于混合动力系统的汽车进行分析。

一、性能分析混合动力系统是将内燃机和电动机相结合的动力系统。

它综合了内燃机和电动机的优点,使汽车在性能方面得到明显提升。

首先是动力输出。

混合动力汽车的内燃机和电动机可以同时输出动力,增加了汽车的加速性能。

电动机在低速时提供扭矩,提高了起步加速的迅猛感;而内燃机在高速时提供较高的马力,增加了汽车的最高速度。

其次是能源利用。

混合动力汽车利用内燃机发动机驱动发电机产生电能,进而储存于电池中供电给电动机。

这样做可以充分利用汽车行驶中产生的惯性能量和制动能量,提高能源的利用率。

相比传统的内燃机汽车,混合动力汽车的平均燃油消耗量更低。

此外,混合动力汽车还可以通过能量回收技术减少排放。

在制动和减速时,混合动力汽车可以通过回收制动能量将惯性能量转化为电能,减少了能源的浪费。

这种能量回收技术显著降低了汽车的尾气排放量,减少了对环境的污染。

二、经济性分析混合动力汽车在经济性方面也具有一定的优势。

虽然混合动力汽车的售价相对较高,但是在长期使用中可以通过节省燃料成本来弥补差价。

首先是燃油经济性。

内燃机和电动机的协同工作使得混合动力汽车的燃油效率更高。

相比传统汽车,混合动力汽车的行驶里程更长,加油次数更少,有效地降低了汽车使用成本。

其次是运维成本。

混合动力汽车的运维成本相对较低。

由于混合动力系统的设计使得内燃机的使用率降低,减少了传统汽车的零部件磨损,并且电动机自身结构简单,维修成本低廉。

同时,混合动力汽车的制动器由能量回收技术取代,延长了制动器的使用寿命,减少了制动器的更换频率。

最后是环保补贴。

为了鼓励环保出行,许多国家和地区对混合动力汽车给予了一定的经济补贴。

购买混合动力汽车的用户可以享受到减税、补贴等政策,进一步降低了汽车的实际购置成本。

基于混合动力系统的汽车动力性能与燃油经济性研究

基于混合动力系统的汽车动力性能与燃油经济性研究

基于混合动力系统的汽车动力性能与燃油经济性研究随着环境保护意识的增强以及能源问题的日益突出,传统燃油动力车辆所带来的尾气排放和能源消耗已成为社会关注的焦点。

为了解决这一问题,混合动力系统应运而生。

本文将对基于混合动力系统的汽车动力性能以及燃油经济性进行深入研究。

首先,我们将分析混合动力系统的工作原理和结构。

混合动力系统由内燃机、电动机和电池组成,通过智能控制单元实现两种动力源的协同工作。

内燃机主要负责对电池进行充电,以及在高负荷状态下提供动力。

而电动机则负责在低负荷状态下独立驱动汽车,并提供辅助动力。

通过分析系统结构和工作原理,我们可以深入了解混合动力系统的特点和优势。

接下来,我们将重点研究混合动力系统对汽车动力性能的影响。

相比传统燃油动力车辆,混合动力系统能够利用电动机的动力输出,提高汽车的加速性能和爬坡能力。

此外,混合动力系统还可以通过内燃机和电动机的协同工作,降低汽车的油耗和排放,减少碳排放对环境的污染。

针对这一点,我们将通过实验和数据分析,详细阐述混合动力系统对汽车动力性能的改善效果,并与传统燃油动力系统进行对比。

除了动力性能,我们还将研究混合动力系统在燃油经济性方面的表现。

燃油经济性是衡量汽车节能性能的重要指标之一。

通过提高动力系统的效率,混合动力系统能够在一定程度上降低油耗。

我们将通过在实际使用情况下的测试和对比分析,更全面地评估混合动力系统在燃油经济性方面的优势。

此外,我们还将探究混合动力系统在不同驾驶条件下的性能表现。

混合动力系统可以根据驾驶需求和路况自动切换工作模式,最大程度地减少能源的浪费和燃油的消耗。

我们将通过实际道路测试和模拟分析,研究在不同驾驶条件下混合动力系统的性能表现,为用户提供全面的使用指导。

最后,我们将对混合动力系统的发展前景进行展望。

随着科技的不断进步和环保意识的提高,混合动力系统将成为未来汽车发展的重要方向。

我们将分析混合动力系统在技术发展、市场需求和政策支持等方面的优势和挑战,并提出相应的发展建议。

混合动力汽车的燃油经济性能评估

混合动力汽车的燃油经济性能评估

混合动力汽车的燃油经济性能评估随着环境保护意识的不断增强和油价的飙升,混合动力汽车作为一种节能环保的交通工具,逐渐受到人们的关注。

燃油经济性能是衡量混合动力汽车效能的重要指标之一。

本文将对混合动力汽车的燃油经济性能进行评估,并探讨影响其性能的关键要素。

一、混合动力汽车简介混合动力汽车是指采用燃料动力系统和电池动力系统相结合的汽车。

其燃料动力系统包括内燃机和传统的燃油供给系统,电池动力系统则由电动机、电池和控制系统组成。

通过灵活地组合和利用两种动力系统,混合动力汽车能够实现燃油经济性的最大化,同时减少废气排放,达到节能环保的目的。

二、影响混合动力汽车燃油经济性的因素1. 内燃机效率混合动力汽车的内燃机是其中的核心部件,其效率直接影响到燃油的利用程度。

内燃机的热效率和动态性能是评估内燃机效率的重要指标,只有在内燃机效率的基础上,才能更好地结合电池动力系统,提高整体燃油经济性。

2. 电池性能混合动力汽车的电池是储存电能的重要组成部分,其性能直接体现了电池动力系统的优劣。

电池的功率密度和能量密度是衡量其性能的关键指标,只有电池性能达到一定水平,才能提供足够的电能,为汽车提供动力,并实现对内燃机的辅助。

3. 能量回收系统混合动力汽车中的能量回收系统可以将制动能量或车辆惯性能量转化为电能并储存起来,以供后续使用。

这样可以最大限度地减少能量的浪费,提高燃油经济性。

能量回收系统的效率和可靠性是评估其性能的重要指标。

4. 车辆质量车辆质量是影响混合动力汽车燃油经济性的重要因素之一。

较轻的车辆质量可以减少能量消耗,提高汽车综合燃油经济性。

因此,轻量化技术在混合动力汽车的设计和生产中起着关键作用。

5. 驾驶行为驾驶行为也是影响混合动力汽车燃油经济性的一个重要因素。

合理的驾驶策略和习惯对于实现节能减排至关重要。

经济的加速、减速和平稳的行驶能够最大限度地提高燃油经济性。

因此,驾驶员在日常行驶中应该采取相应的驾驶方式,以优化混合动力汽车的性能。

混合动力轻型汽车燃油经济性的仿真计算

混合动力轻型汽车燃油经济性的仿真计算
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2 0 ( 总 2 3 轻 型 汽车技术 0 7 5) 1
技 术纵横
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混合动力轻型汽车燃油经济性的仿真计算
张玉龙 蒋元广 z 杨正林 郭永斌 ) ) ) )
( . 1南京航 空航天 大学 车辆工 程 系 2南京 汽车集 团有 限公 司汽车 工程研 究院 ) .
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从 图 1中可 以看 出原始试验 数据 基本上 都在 拟
4建模 与仿真
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发动机的万有特性。发动机的万有特性可看作燃油 消耗率是有效转矩和转速的二元函数。其数学模型
其 中, N为试验 结果 的组数 (。… , ) 随机误 差 e, e

维普资讯
如下式

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2发 动机 的数学模型
研究汽车的动力性和经济性时,必然要涉及到 发 动机 的数学 模 型。 动机数 学模 型 的描 述 , 括 汽 发 包

汽车燃油经济性的论文浅谈

汽车燃油经济性的论文浅谈

内容摘要【摘要】影响汽车燃油经济性的因素是多方面的,影响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能,同时还有其它因素的影响,包括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等。

提高汽车的燃油经济性可以从改进汽车的技术状况、掌握一定的驾驶技术等方面入手。

目前广泛采用的混合动力技术、先进内燃机技术、无级变速器、稀燃技术等;车身流线形设计,轻量化材料的使用等从技术层面上很好地提高了燃油经济性。

内容摘要(英文)Affect auto fuel economy, there are several factors affect auto fuel economy is the important factor of engine performance, and other factors,including automotive structural and driving technology and road conditions, etc. Improve automobile fuel economy can improve the technical status from car,grasps certain driving technology aspects. Current widespread adoption of hybrid technology, advanced internal combustion technology,variator, thin combustion technology, etc; Body stream line design, the use of lightweight materials from the technical level is very good to improve fuel economy。

第一部分1.1 引言随着国民经济的迅猛发展,汽车产量逐年增加,2006年已达720万辆。

混动发动机最佳经济型曲线_概述说明以及概述

混动发动机最佳经济型曲线_概述说明以及概述

混动发动机最佳经济型曲线概述说明以及概述引言部分的内容如下:1. 引言1.1 概述混动发动机作为一种新型的动力系统,融合了内燃机和电动机的优势,具有更高的燃油经济性和更低的排放。

而混动发动机最佳经济型曲线是指在实际驾驶过程中,通过调整发动机转速和负荷等参数,使得混动发动机在不同工况下都能以最低燃油消耗的方式运行。

本文将对混动发动机最佳经济型曲线进行详细解释和概述说明,探讨其背后的原理和影响因素,并讨论其在节约燃油成本、提高环境友好性以及改善驾驶体验方面的应用场景。

同时,文章还将介绍混动发动机的优势与挑战以及未来发展趋势。

1.2 文章结构本文共分为五个部分展开讨论。

首先,在引言部分我们将对全文进行总览并明确文章所涉及的主要内容。

接下来,在第二部分中,我们将从定义、解释以及影响因素三个方面对混合式发动机最佳经济型曲线进行全面分析。

第三部分将重点讨论混动发动机的优势和挑战以及未来的发展趋势。

第四部分将探讨最佳经济型曲线在节约燃油成本、提高环境友好性和提升驾驶体验方面的意义和应用场景。

最后,在结论部分,我们将对全文进行总结,并展望混动发动机最佳经济型曲线的未来。

1.3 目的本文旨在通过对混动发动机最佳经济型曲线的概述说明,揭示其背后的原理和影响因素,探讨其在节约燃油成本、提高环境友好性和改善驾驶体验方面的应用价值与意义。

通过对混动发动机优势与挑战以及未来趋势的讨论,进一步推广和促进混动发动机技术在汽车行业中的应用与发展。

2. 混动发动机最佳经济型曲线:2.1 定义与解释:混动发动机是一种结合了燃油引擎和电动驱动系统的技术,能够实现更高的燃油经济性和减少尾气排放。

最佳经济型曲线是指在使用混动发动机时,通过合理控制油门、速度等车辆参数,使得车辆在实际行驶过程中能够以最小的能量消耗来完成任务。

2.2 影响因素:混动发动机最佳经济型曲线受多个因素影响。

首先是驾驶员行为,如加速度变化、速度选择和刹车操作等。

其次是道路条件和环境因素,比如坡度、气温和风速等。

混合动力汽车总结

混合动力汽车总结

混合动力汽车总结混合动力汽车是指同时搭载传统燃油发动机和电动驱动系统的汽车,它利用两种不同的动力系统来驱动车辆,以达到提高燃油效率和降低尾气排放的目的。

混合动力汽车的出现是为了应对日益严重的能源危机和环境问题,它被认为是汽车行业的未来发展方向之一。

混合动力汽车的主要特点是具备两个或多个动力系统的并行工作模式。

传统的燃油发动机仍然是主要的驱动力源,同时配备电动驱动系统,通过电池提供电力来辅助传统发动机工作。

这种并行工作模式使得混合动力汽车在燃料经济性和环境友好性方面具备了很大的优势。

首先,混合动力汽车的燃油经济性得到了极大的提高。

传统发动机在燃烧燃料时会产生大量的废气和能量损失,而电动驱动系统则可以利用废气和动力转换损失的能量,将其转化为电力储存起来。

这种能量的回收和再利用使得混合动力汽车的燃油效率明显提高,相比传统汽车可以节省约20-30%的燃料消耗。

其次,混合动力汽车的尾气排放较低。

电动驱动系统在工作时不会产生任何废气排放,减少了对环境的污染。

同时,混合动力汽车在传统发动机的工作状态下可以通过控制发动机的燃料喷射和点火时机来减少废气排放,达到更低的尾气排放标准。

这对于改善空气质量和减少温室气体排放具有重要的意义。

另外,混合动力汽车还具备较高的驾驶性能和噪音控制。

由于电动驱动系统在起步时提供了较高的扭矩输出,混合动力汽车的起步加速性能明显优于传统汽车。

同时,由于电动驱动系统的工作相对安静,混合动力汽车在行驶过程中噪音较小,为驾乘者提供了更加舒适的驾乘体验。

然而,混合动力汽车也存在一些挑战和问题。

首先是成本问题,由于混合动力汽车需要同时搭载两个甚至多个动力系统,所以制造成本较高。

这也是目前混合动力汽车相对传统汽车售价较高的主要原因之一。

此外,电池技术的限制也是混合动力汽车发展的一个瓶颈。

目前的电池容量和续航里程仍然无法与传统汽车相媲美,这限制了混合动力汽车的市场推广。

总的来说,混合动力汽车作为一种新兴的驱动技术,具备较高的燃油经济性和环境友好性,是应对能源危机和环境问题的重要解决方案。

插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析

插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析

第41卷 第2期华侨大学学报(自然科学版)Vol.41 No.2 2020年3月JournalofHuaqiaoUniversity(NaturalScience)Mar.2020  犇犗犐:10.11830/ISSN.1000?5013.201907071  插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析陈亚伟1,邵毅明2,程前1(1.中国汽车工程研究院股份有限公司,重庆401147;2.重庆交通大学交通运输学院,重庆400074)摘要: 针对速度变化对插电式混合动力汽车(PHEV)经济性的影响,提出一种顺序速度平滑控制策略.通过对给定交通约束条件下的速度曲线进行顺序平滑处理,优化充电策略,提高插电式混合动力汽车的燃油经济性.根据前车速度的预测值,在车辆与前车的可接受跟踪距离范围内,通过最小化加速度来平滑车速;采用最优的充电耗散策略,根据整个行程的信息,将电池充电延长到行程结束.通过对3种典型工况测试周期的组合,研究商用PHEV的连续优化对两种不同行驶模式的影响.仿真结果表明:所提出的顺序优化方法由于与车辆结构无关,实用性较高;由于在速度优化中使用线性车辆模型求解最优控制问题,因此计算过程的实时性较好;速度平滑控制方法使燃油消耗量减少7%~14%.关键词: 插电式混合动力汽车;速度平滑;能量管理;燃油经济性;充电策略中图分类号: U461.8文献标志码: A 文章编号: 1000?5013(2020)02?0150?06犗狆狋犻犿犻狕犪狋犻狅狀犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犉狌犲犾犈犮狅狀狅犿狔狅犳犘犾狌犵 犐狀犎狔犫狉犻犱犈犾犲犮狋狉犻犮犞犲犺犻犮犾犲CHENYawei1,SHAOYiming2,CHENGQian1(1.ChinaAutomotiveEngineeringResearchInstituteLimitedCompany,Chongqing401147,China;2.CollegeofTrafficandTransportation,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)犃犫狊狋狉犪犮狋: Asequentialvelocitysmoothingcontrolstrategywasproposedfortheimpactofvelocitychangesontheeconomyofplug?inhybridelectricvehicles(PHEV).Thefueleconomyofplug?inhybridelectricvehiclewasimprovedbysmoothingthespeedcurvesinagiventrafficconstraintinordertooptimizethechargingstrategy.Accordingtothepredictedspeedvalueofthecarinfront,withintheacceptabletrackingdistancefromit,thespeedwassmoothedbyminimizingacceleration.Meanwhile,theoptimalchargingdissipationstrategywasadoptedtoextendthebatterychargingtotheendofthejourneyaccordingtotheinformationoftheentirejourney.TheeffectofcontinuousoptimizationofcommercialPHEVontwodifferentdrivingmodeswasstudiedbycombiningthreetypicaltestcycles.Thesimulationresultsshowthattheproposedsequentialoptimizationmethodhashighpracticalitybecauseithasnothingtodowithvehiclestructure.Becausethelinearvehiclemodelisusedtosolvetheoptimalcontrolprobleminspeedoptimization,thereal?timeperformanceofthecalculationprocessisbetter.Fuelconsumptionisreducedby7%to14%.犓犲狔狑狅狉犱狊: plug?inhybridelectricvehicle;speedsmooth;energymanagement;fueleconomy;chargingstrat egy 收稿日期: 2019?07?25 通信作者: 邵毅明(1955?),男,教授,博士,主要从事车辆主动安全及节能方面的研究.E?mail:sym@cqjtu.edu.cn. 基金项目: 国家重点研发计划资助项目(2016YFB0100905)犺狋狋狆:∥狑狑狑.犺犱狓犫.犺狇狌.犲犱狌.犮狀 采用生态驾驶(节能或经济驾驶)是提高汽车燃油经济性的有效途径.先进驾驶辅助系统(ADAS)的发展,使生态驾驶与交通行程数据的结合成为现实.将生态驾驶作为一个最优控制问题(OCP),在交通约束的前提下,通过对车速的控制,可以减少燃油消耗,这比仅对动力系统进行优化更能减少燃油消耗[1?3].近年来,针对混合动力汽车的能量管理与生态驾驶的研究日益增多.文献[47]指出,在有限交通预测的假设下,可以通过仅使用由行驶过程中分开的两个阶段来表示最佳轨迹;然后,应用两阶段Pon tryagin的最值原理(PMP)分析推导出最优控制器的求解公式.文献[8?10]提出一种具有不同更新频率和预测步长的3层预测控制方案,顶层计算凸优化问题中的动能和电能,对应的双变量作为状态参考和燃油消耗,通过求解瞬时优化的等效消耗最小化策略(ECMS),在实时决策层中以自适应的方式应用到控制系统中.文献[1113]将混合动力汽车的能量管理问题分为长预测层荷电状态(SOC)规划和短层速度与SOC规划相结合进行能量管理优化控制.目前,虽然已经提出了较多的混合动力汽车的控制策略,但是插电式混合动力电动汽车的速度和充电损耗的协同优化仍是一大难题.这是因为对于插电式混合动力汽车(PHEV)来说,电池荷SOC具有宽范围(通常在10%~90%之间),增加了自由度,且难以选择最佳参考值[14].针对上述问题,本文首先通过最小化加速度和制动来平滑车速,然后在所得到的平滑速度曲线上对发动机和电动机之间的功率进行分配,以最小化燃料消耗.1 控制模型的建立1.1 车辆跟随子系统将车速和位置描述为速度优化问题的质点系统,即狕=01[]00狕+[]01犪.(1)式(1)中:狕=[狊,狏]T,狊,狏分别表示车辆的位置和速度;犪是车辆的加速度.根据车辆制动和加速极限要求,加速度极限为犪min(狋)≤犪(狋)≤犪max(狋),狋为发动机工作时长.根据各路段限速,车速受狏min(狋)≤狏(狋)≤狏max(狋)的约束,同时,车辆的位置也受到交通状况及前车的制约.在任何时候,车辆应具有安全合理的车距,因此有狊min(狋)≤狊(狋)≤狊max(狋).假设目标车辆的加速度犪和速度狏的约束条件在优化计算将要执行的时间范围内是不变的.由于目标车辆的位置取决于其先前车辆的位置狊L和速度狏L,且受到时变约束,因此设置状态约束[15]为狊min(狋)=狊L(狋)+狏L(狋)犔/10,狊max(狋)=狊L(狋)+狏L(狋)犱max, 狏L(狋)<9m·s-1,狏L(狋)犱min, 狏L(狋)≥9m·s-1烅烄烆烍烌烎.(2)式(2)中:犔为车长,犔=4.5m;犱为横向车距,最大横向车距犱max=3m,最小横向车距犱min=1.2m.1.2 混合动力子系统该子系统根据(狏, 狏,犜e,ωe)得到燃油消耗率 犿f和电池SOC的变化率ΔSOC.其中,狏和 狏分别由生态路径和交通信息得到,再由生态路径提供给定路径数据和原始/目的地信息的经济行驶路径.电池荷电状态是PHEV电池耗散优化的主要状态,其值主要取决于电池功率犘batt,即ΔSOC=-犞oc-犞2oc-4犘batt犚槡batt2犆batt犚batt, 犘batt=犘MG1+犘MG2.(3)式(3)中:犞oc,犚batt,犆batt分别为电池的开路电压、内阻和额定电量;犘MG1和犘MG2分别为发电机和电动机的功率[16],有犘MG1=犜MG1·ωMG1+犘MG1,loss, 犘MG2=犜MG2·ωMG2+犘MG2,loss.(4)式(4)中:犜MG1,ωMG1分别为发动机的扭矩和转速;犜MG2,ωMG2分别为电动机的扭矩和转速;犘MG1,loss和犘MG2,loss分别为发电机和电动机的功率损耗,相关参数可查询.给定车速狏,电动机转速ωMG2=狏犓1/犚tire,其中,犚tire为轮胎半径;犓1为最终传动比.根据驱动条件可知,驱动扭矩犜driver满足151第2期 陈亚伟,等:插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析犺狋狋狆:∥狑狑狑.犺犱狓犫.犺狇狌.犲犱狌.犮狀犜driver=犜out-犜f, 犜f≥0.(5)式(5)中:犜f为摩擦阻力矩;犜out为动力系统输出扭矩.以狏和 狏为输入,计算驱动所需扭矩犜driver,则有犿eff狏=犜driver犚tire-12ρ犃f犆d狏2-犆f犿犵cosθ+犿犵sinθ.(6)式(6)中:犿eff,犿,犃f分别为车辆的等效质量、实际质量和迎风面积;犆f为滚动阻力系数;犆d为空气阻力系数;ρ为空气密度;θ为路面坡度,假设θ为已知量且下坡为正;犵为重力加速度.发电机、电动机和发动机的速度由动力分配装置(PSD,行星齿轮组)耦合得到,即ωMG1犛+ωMG2犓2犚=ωe(犚+犛).(7)式(7)中:犛和犚分别为太阳齿轮和齿圈的半径;ωe为发动机转速;犓2为电动机减速比.发电机扭矩犜MG1,电动机扭矩犜MG2,发动机扭矩犜e和离合器扭矩犜cl的耦合关系如下:1)在混合动力汽车(HV)和电动汽车(EV)模式下,犜MG1+犉·犛=0,犜e-犉·(犚+犛)=0;2)在双电机驱动(DM)模式下,犜MG1+犉·犛=0,犜cl-犉·(犚+犛)=0.其中,犉为不同齿轮之间的相互作用力.离合器扭矩犜cl传递齿轮反作用力犉时,发动机停止工作,且发电机产生反向扭矩.发动机扭矩犜e和发电机扭矩犜MG1通过反作用力犉结合到齿圈扭矩犜r,即犜r=犉·犚.在输出轴上,由齿圈传递的扭矩与电动机传递的扭矩之和为犜out,即犜out=(犜MG2+犓2犜r)犓1.根据发动机转矩犜e和发动机转速ωe的关系,由实验测定的发动机特性静态图φ计算得到发动机的燃油消耗率 犿f,即 犿f=φ(犜e,ωe).考虑到实际行驶情况,设置约束条件[17],有SOCmin(狋)≤SOC(狋)≤SOCmax(狋), 犘minbatt(狋)≤犘batt(狋)≤犘maxbatt(狋),ωmine(狋)≤ωe(狋)≤ωmaxe(狋), 犜mine(狋)≤犜e(狋)≤犜maxe(狋),ωminMG1(狋)≤ωMG1(狋)≤ωmaxMG1(狋), 犜minMG1(狋)≤犜MG1(狋)≤犜maxMG1(狋),ωminMG2(狋)≤ωMG2(狋)≤ωmaxMG2(狋), 犜minMG2(狋)≤犜MG2(狋)≤犜maxMG2(狋)烍烌烎.(8)2 顺序优化方法2.1 基于交通约束的速度平滑通过使加速度最小化来平滑速度,将连续时间车辆跟随子系统转化为离散时间系统,得到离散时间下的线性时不变系统为狕犽+1=犃狕犽+犅犪犽, 犃=1狋s[]01, 犅=0.5狋2s 狋[]s.(9)式(9)中:狕犽=[狊犽,狏犽]T为车辆状态;犪犽为时刻犽的加速度;狋s为采样时间;状态变量犡=[狕T1,狕T2,…,狕T犖],犖为步长上限;控制输入变量犝=[犪0,犪1,…,犪犖-1]T.由顺序控制输入犝可以得到执行的最小化加速度值,该问题可以转化为多维约束优化问题.目标函数犑1具有以下形式min犝犑1=犝T犝,s.t.犇犝≤犠+犜狕0烍烌烎.(10)式(10)中:犇为约束向量;犠为交通约束矢量;犜为扭矩向量;狕0=[狊0,狏0]T是车辆的初始位置和速度.控制约束可由状态约束得到,这是一个标准线性二次(LQR)最优控制问题,用Matlab二次规划(QP)求解器求解.2.2 最低油耗问题的规划在连续时间内,对最低油耗问题进行数学规划,则min狌犑2=∫狋f0犿f(狓,狌,ω)d狋,s.t. 狓=犳(狓,狌,ω), 狓(0)=狓0, 狓(狋f)=狓f, 狌(狋)∈Ω烍烌烎.(11)式(11)中:犑2为油耗函数;狓=SOC;狌=[ωe,犜e]T;ω=[犜driver,狏]T.251华侨大学学报(自然科学版) 2020年犺狋狋狆:∥狑狑狑.犺犱狓犫.犺狇狌.犲犱狌.犮狀该问题的哈密顿形式为犎= 犿f+狆ΔSOC.(12) 根据Pontryagin的最值原理(PMP)的必要条件,原始最优控制问题的解[8]需要满足狌 =argmin狌犎, 狌=Ω, 狓=犳(狓,狌,ω), 狓(狋0)=狓0, 狓(狋f)=狓f,犔= 犿f, 狆=- 犳 []狓T狆- 犔[]狓T烍烌烎.(13) 最后,对两点边值问题(TPBVP)进行数值求解.3 控制器性能评价与分析3.1 制定基线能量管理策略1)耗散电量(CD).强制系统在电动汽车(EV)模式下运行,此时犜e=0,ωe=0,直到电池SOC低于指定的终端SOC值,车辆将立即进入混合动力汽车(HV)模式.车辆即将进入HV模式时刻的SOC值记为SOC(th).2)充电持续(CS).用SOC0=SOC(th)来制定剩余行程的最低油耗问题.车辆在HV模式下运行,其中,犜e和ωe是通过优化算法确定的,这有助于实现剩余行程的最低油耗.在此期间,电池以与生产PHEV上的充电维持模式类似的方式辅助发动机.3.2 两种组合行驶模式的评价为了评估控制器的性能,通过组合3种典型的测试循环来创建不同的行驶模式,包括城市道路循环表1 两种组合行驶模式Tab.1 Twocombineddrivingmodes行驶模式循环序列时间最差CDCS行程3×US06+UDDS+HWFET+2×UDDS+HWFET2h4min最佳CDCS行程3×HWFET+3×UDDS+3×US062h16min(UDDS)、公路燃油经济性测试(HWFET)和US06补充测试工况.选取两种场景作为两种极端情况,以此评价不同行驶模式的燃油经济性,两种组合行驶模式,如表1所示. 1)最差CDCS行程.此种工况下,CDCS策略在真实速度曲线上的结果远非最佳.该行程在开始时需要高功率,采用最佳耗散策略时,发动机一开始就会处于结合状态,这可以储存更多的电能以供后续行程使用.但因为最初的高功率需求,电能将很快耗尽,发动机必须在行程的其余部分进行接合,以保持最低SOC水平.2)最佳CDCS行程.此种工况下,CDCS策略在真实速度曲线上的结果接近最优.该行程开始时动力需求低且车速高,因此,系统首先使用电池中的电能,当高功率需求的行程结束时,再结合发动机.最差CDCS行程总行程距离为107.62km,行程时长为2h4min5s.最佳CDCS行程总行程距离为124.12km,行程时长为2h16min51s.在这两种情况下,所述循环的总行程能量都超过了模拟车辆的可用电池能量,表明所提出的充电耗散策略具有一定的效果,可以节省燃油消耗.车辆仿真中设计的速度和能量管理策略,如表2所示.表2 车辆仿真中设计的速度和能量管理策略Tab.2 Speedandenergymanagementstrategiesdesignedinvehiclesimulation4 仿真结果分析两种不同行驶模式的仿真结果,如图1所示.图1中:犘D为驱动功率;犌为燃油消耗质量.由图1可知:在最差CDCS行程中,速度和电能耗散顺序优化策略(SV?OCBD)的总油耗比实际速度曲线上的基线耗散策略(RVCDCS)降低了13.74%;而在最佳CDCS行程中,相对于实际速度曲线上的基线耗散351第2期 陈亚伟,等:插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析犺狋狋狆:∥狑狑狑.犺犱狓犫.犺狇狌.犲犱狌.犮狀策略(RVCDCS),速度和电能耗散的顺序优化策略(SV?OCBD)总油耗降低了7.07%. (a)最差CDCS行程 (b)最佳CDCS行程图1 两种不同行驶模式的仿真结果Fig.1 Simulationresultsoftwodifferentdrivingmodes在最差CDCS行程中,RVOCBD策略相对于RV?CDCS策略有更好的效果,不仅使发动机在进入混合动力(HV)模式后在最高效点工作,而且在后续行程中仍持续输出动力.不同情况下的燃料消耗、发动机启动时间和能耗结果,如表3所示.表3中:δ为燃油减少占比;犙B为制动能量;犙D为驱动能量;犛为纯电动行驶里程.由表3可知:与RVCDCS策略相比,RV?OCBD策略减少了发动机在中功率区域运行的总时间;与给出的最佳SOC耗散策略相比,基于实际速度的基线策略具有更长的发动机运行时间;然而,对于最佳的CDCS行程,在行程开始时的功率需求是中等负荷,而在行程结束时出现高功率需求,这不利于节省电能以增加续驶里程.因此,与RVOCBD策略相比,在行程的后半段使用发动机的RV?CDCS策略是最优的.表3 不同情况下的燃料消耗、发动机启动时间和能耗结果Tab.3 Fuelconsumption,enginestarttimeandenergyconsumptionresultsunderdifferentconditions行驶模式模式SOC(0)=0.85SOC(狋f)=0.15犌/kgδ/%狋/h犙B/kW·h犙D/kW·h犛/km最差的CDCS行程RV?CDCS实际车速1.107013.494.9313.7141.79RV?OCBD实际车速1.0416.0111.534.9313.7141.79SVCDCS平滑车速1.0109.6512.213.1811.9149.16SVOCBD平滑车速0.95613.7111.233.1911.9149.16最佳的CDCS行程RV?CDCS实际车速1.374013.435.1615.3163.26RVOCBD实际车速1.3591.1013.995.1615.3163.26SVCDCS平滑车速1.2786.9613.483.2913.3965.74SV?OCBD平滑车速1.2777.0713.713.2913.3965.74 最佳CDCS行程的仿真结果表明,平滑速度即使对电池充电的效率优化较低,也能显著提高插电式混合动力汽车的燃油经济性;同时,平滑的速度也有助于汽车的稳定性和舒适性.5 结论在给定交通约束条件下,对一种轻型插电式混合动力汽车(PHEV)的速度曲线顺序优化的方法及相应的充电损耗策略进行研究.为了评价该方法的有效性,给出并分析两种不同功率需求模式下的行程451华侨大学学报(自然科学版) 2020年犺狋狋狆:∥狑狑狑.犺犱狓犫.犺狇狌.犲犱狌.犮狀结果.仿真结果表明,混合动力汽车的燃油消耗有所下降,所设计的顺序控制策略具有一定的优越性.由此得到以下3点结论.1)平滑的速度策略显著降低了平均功率需求.行程开始时,较低的电能需求使在切换到表3的混合模式之前(使用CDCS),可以行驶更长的里程.2)降低发动机驱动力比优化充电效率更能减小总的燃油消耗.即与RVCDCS策略相比,SV?CDCS策略具有更好的节能性.3)速度平滑与电能损耗之间有耦合性.由于加速度最小化的控制方法减小了不必要的制动,SV情况下电池SOC的下降高于RV情况下电池SOC的下降.总的来说,SV减少了再生制动的机会,它避免了一些制动的操作和不必要的加速,因此,其节能效果更好.参考文献:[1] HUJia,SHAOYunli,SUNZongxuan,犲狋犪犾.Integratedoptimaleco?drivingonrollingterrainforhybridelectricvehi clewithvehicle?infrastructurecommunication[J].TransportationResearchPartC:EmergingTechnologies,2016,68:228244.DOI:10.1016/j.trc.2016.04.009.[2] 王天泽.低温运行状态下插电式混合动力客车能量管理策略研究[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学,2019.[3] 李悦.考虑电池衰减特性的插电式混合动力汽车能量管理策略研究[D].太原:中北大学,2018.[4] SCIARRETTAA,deNUNZIOG,OJEDALL.Optimalecodrivingcontrol:Energy?efficientdrivingofroadvehiclesasanoptimalcontrolproblem[J].IEEEControlSystemsMagazine,2015,35(5):71?90.DOI:10.1109/MCS.2015.2449688.[5] 周雯雯.插电式混合动力汽车控制策略研究[D].镇江:江苏大学,2017.[6] ZULKEFLIMAM,ZHENGJianfeng,SUNZongxuan,犲狋犪犾.Hybridpowertrainoptimizationwithtrajectorypredic tionbasedonintervehicle?communicationandvehicleinfrastructureintegration[J].EmergingTechnologies,2014,45:41?63.DOI:10.1016/j.trc.2014.04.011.[7] 闫斌.插电式混合动力车辆动力品质和燃油经济性控制策略研究[D].上海:上海交通大学,2017.[8] KIMTS,MANZIEC,SHARMAR.Two?stageoptimalcontrolofaparallelhybridvehiclewithtrafficpreview[C]∥18thIFACWorldCongress.Milano:InternationalFederationofAutomaticControl,2011:2115?2120.DOI:10.3182/201108286?it?1002.03423.[9] 赵永刚.插电式混合动力客车能量管理全局优化[D].西安:长安大学,2016.[10] JOHANNESSONL,MURGOVSKIN,JONASSONE,犲狋犪犾.Predictiveenergymanagementofhybridlonghaultrucks[J].ControlEngineeringPractice,2015,41(5):83?97.DOI:10.1016/j.conengprac.2015.04.014.[11] 王光平.并联插电式混合动力汽车控制技术研究[D].长春:吉林大学,2016.[12] HEPPELERG,SONNTAGM,WOHLHAUPTERU,犲狋犪犾.Predictiveplanningofoptimalvelocityandstateofchargetrajectoriesforhybridelectricvehicles[J].ControlEngineeringPractice,2017,61(32):229?243.DOI:10.1016/j.conengprac.2016.07.003.[13] 解庆波.基于驾驶意图与行驶工况的混合动力电动汽车能量管理策略[D].重庆:重庆大学,2016.[14] PRAKASHN,CIMINIG,STEFANOPOULOUAG,犲狋犪犾.Assessingfueleconomyfromautomateddriving:Influ enceofpreviewandvelocityconstraints[C]∥ASME2016DynamicSystemsandControlConference.Minneapolis:ASME,2016:221?230.DOI:10.1115/DSCC2016?9780.[15] 白琴.插电式混合动力汽车能量管理控制策略研究[D].重庆:重庆大学,2016.[16] CHENDi,KIMY,STEFANOPOULOUAG.Stateofchargenodeplanningwithsegmentedtrafficinformation[C]∥AnnualAmericanControlConference.Milwaukee:IEEEPress,2018:38?42.DOI:10.23919/ACC.2018.8431103.[17] 曾育平,秦大同,苏岭,等.插电式混合动力汽车动力系统的成本、油耗和排放多目标参数优化[J].汽车工程,2016,38(4):397402,434.DOI:10.3969/j.issn.1000?680X.2016.04.001.(责任编辑:黄晓楠 英文审校:崔长彩)551第2期 陈亚伟,等:插电式混合动力汽车的燃油经济性优化分析。

混合动力汽车经济性能分析(开题报告)

混合动力汽车经济性能分析(开题报告)

混合动力汽车经济性能分析(开题报告)论文(课题)的背景,目的与意义背景:随着汽车工业的迅猛发展,石油供应的日趋紧张,同时世界各国对环境保护和节约能源的重视程度也不断增强,人们积极寻找代用燃料或者减少燃油的消耗量,同时由于普遍使用的燃油发动机存在许多的缺点,在此情况下混合动力汽车应运而生。

混合动力汽车将电力驱动和辅助动力结合起来,充分发挥而者各自的优势,使得汽车的经济性能大大的提升。

目的:从混合动力汽车的结构和使用的角度,分析其对汽车经济性能的影响。

意义:通过对影响混合动力汽车经济性能因素的分析,从混合动力汽车的结构和使用角度提出提高混合动力汽车的主要措施。

论文(课题)国内外研究概况中国新能源汽车产业始于21世纪初。

国际混合动力汽车市场上,日本、美国、欧洲等比较成功,日本丰田、本田,美国通用、福特等大型车企积极投身混合动力汽车的研发及生产。

我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术,拥有了相关技术标准和测试能力,开发出一批混合动力汽车产品,实现了小批量的整车生产能力,混合动力公交车已在多个城市开展了小规模示范应用。

本论文通过混合汽车经济性的分析来提出提高混合动力汽车经济性的方法。

论文(课题)拟研究解决的主要问题通过对混合动力汽车的结构和使用分析,熟知混合动力汽车的结构和使用是怎样影响混合动力汽车的经济性的,并提出相应的提高混合动力汽车的经济性的措施。

论文(课题)拟撰写的主要内容(提纲)摘要:什么是汽车的经济性?汽车经济性的重要指标,燃油经济性和使用经济性,其影响因素有哪些?混合动力汽车的结构特点,工作原理,混合动力汽车的经济性的影响因素,并从控制策略方面分析提高其燃油经济性的主要措施。

关键词:混合动力汽车燃油经济性燃油经济性的影响因素提高燃油经济性的控制策略第一章:混合动力汽车及汽车的经济性1.混合动力汽车概述2.混合动力汽车的结构及工作原理(1)根据混合动力传输路线分类(2)根据混合度的不同分类3.混合动力汽车的使用(混合动力汽车在不同工况时的工作原理)(1)起步(2)低速行驶(3)加速行驶(4)巡航(5)滑行(6)制动(7)停止4.汽车的经济性第二章:影响混合动力汽车经济性的因素1.混合动力汽车的结构对经济性的影响2.混合动力汽车的使用对经济性的影响第三章:提高混合动力汽车经济性的策略1.从混合动力汽车结构方面提高汽车经济性的策略2.从混合动力汽车使用方面提高汽车经济性的策略论文(课题)的预期目标和成果通过对影响混合动力汽车经济性能因素的分析,从混合动力汽车的结构和使用角度提出提高混合动力汽车的主要措施。

应用混合动力技术的汽车燃料经济性优化研究

应用混合动力技术的汽车燃料经济性优化研究

应用混合动力技术的汽车燃料经济性优化研究汽车燃料经济性是近年来备受关注的话题,尤其是随着全球对环境可持续性的担忧日益加深。

应用混合动力技术是当前汽车行业针对燃料经济性进行优化研究的重要方向之一。

本文将对应用混合动力技术的汽车燃料经济性优化进行详细探讨。

一、混合动力技术简介混合动力技术是指将两种或多种不同的动力源结合在一起,以提高汽车的燃料经济性能。

其中最常见的混合动力技术是将内燃机与电动机相结合,形成传统燃油动力与电力驱动的双重动力系统。

这种设计减少了内燃机负荷,提高了动力输出效率,从而达到降低油耗的目的。

二、混合动力技术在汽车燃料经济性中的应用2.1 车辆启停系统混合动力技术中的车辆启停系统是一种能够在红绿灯等短暂停车情况下自动关闭内燃机的技术。

通过减少怠速时的燃油消耗,车辆启停系统可以有效提高汽车的燃料经济性。

该技术通常利用动力电池提供电力,以确保启停系统的正常运行。

2.2 变速器优化设计混合动力技术中的变速器优化设计是通过优化传动系统的齿轮比例,使得发动机在最佳工作点运行,从而提高其燃油经济性能。

传动系统的优化设计通常结合发动机与电动机的联合工作,以及能量回收技术,实现对动力的灵活分配,最大限度地降低燃油消耗。

2.3 能量回收技术混合动力技术中的能量回收技术是通过回收制动时产生的动能,将其转化为电能并储存于电池中。

当车辆需要加速时,可以利用储存的电能供电,从而减少内燃机的负荷,进一步提高燃料经济性。

2.4 车辆轻量化设计混合动力技术中的车辆轻量化设计是通过采用轻质材料和结构设计优化,减少整车质量,从而减小动力需求,降低燃油消耗。

此外,轻量化设计还可以改善汽车的操控性能和安全性能。

三、混合动力技术在汽车燃料经济性优化中的效果应用混合动力技术的汽车在燃料经济性方面具备明显的优势。

相比传统内燃机汽车,混合动力汽车在相同驾驶条件下,可以实现更低的燃油消耗。

根据不同的混合动力技术应用,汽车的燃料经济性提升范围在10%至50%之间。

发动机燃料经济性的研究与分析

发动机燃料经济性的研究与分析

发动机燃料经济性的研究与分析一、绪论发动机燃料经济性一直是汽车工业关注的重点之一。

燃料的节约使用不仅对于环境的保护有着巨大的意义,同时也能够使车辆的使用成本更加低廉。

本文将就发动机燃料经济性进行深入的研究与分析,旨在为汽车制造商与科研部门提供参考。

二、发动机燃料经济性的概念与测量方法汽车发动机燃料经济性指的是单位能量下发动机的燃料消耗量。

其主要影响因素包括发动机类型、燃油种类、发动机转速、车速、路况等。

燃油消耗率(fuel consumption rate,FCR)是评估发动机燃料经济性的一项重要指标。

FCR的计算方法为,FCR=油耗/行驶里程。

三、影响发动机燃料经济性的因素1、车速和路况在相同的发动机转速下,车速越快,燃油消耗率越高;而不同的路况对燃油消耗率也有很大的影响,如山区、高速公路等会使燃油消耗率升高。

2、发动机工作状态发动机的工作状态对燃油消耗率也有很大的影响。

如高负载、高转速带来的燃油消耗率的升高。

3、发动机技术水平随着技术的发展,各大汽车制造商的发动机技术水平也在不断提高。

采用先进的发动机技术,可以提高发动机的燃油经济性。

四、提高发动机燃料经济性的途径1、提高发动机效率发动机效率直接决定燃油的消耗率,提高发动机效率可以降低燃油消耗率。

这种方式往往需要依靠先进的技术手段,如可变气门正时、涡轮增压、缸内直喷技术等。

2、减少发动机的负载降低发动机负载是提高燃油经济性的有效方式之一。

减少重量、使用较大的齿比等都可以有效降低发动机负载。

3、优化传动系传动系是发动机输出动力到车轮的手段,优化传动系也是提高燃油经济性的有效途径。

采用更先进的变速器技术、采用更小的轮胎等都可以在一定程度上提高燃油经济性。

五、案例分析以两台汽车为例,分别为2019年款奥迪A6L和2019款比亚迪唐DM,对其燃油消耗率进行比较:1、2019年款奥迪A6L发动机:2.0T四缸涡轮增压发动机变速器:七挡双离合变速器工况测试燃油消耗率:6.7L/100km2、2019款比亚迪唐DM发动机:2.0T发动机+电动机变速器:六挡电动档自动变速器工况测试燃油消耗率:2.1L/100km由此可见,不仅是汽油车,在目前的混合动力汽车技术中,电动车未来的发展前景巨大。

机动车发动机燃油经济性研究

机动车发动机燃油经济性研究

机动车发动机燃油经济性研究一、前言随着现代化的发展,机动车的使用数量不断增加,电动车的普及率也在不断攀升。

由于不同类型的车辆使用不同的动力源,如燃油、电力等,因此我们需要对不同的车辆进行性能测试和优化,以提高其效率和经济性。

本文将重点探讨机动车发动机燃油经济性的研究。

二、机动车发动机燃油经济性的研究背景从20世纪70年代以来,由于石油资源短缺和环保意识的逐渐增强,关于燃油经济性的研究已经成为了各国政府和汽车厂商的重点研究方向。

近年来,各国政府大力倡导并制定节能减排政策,使得机动车行业对于节能减排技术的需求持续增长。

三、机动车发动机燃油经济性的研究内容机动车的燃油经济性研究主要涉及到以下几个方面:1. 发动机构造优化:通过改良发动机的结构和组成部分的材料等方式以提升燃油经济性;2. 燃油性能优化:通过优化燃油的组成和特性以提升燃油的能效,例如替代传统燃油的新型燃料等;3. 驾驶行为改善:通过教育和宣传等方式促使车主们注意节能减排行为,比如提倡绿色出行。

在这些方面中,发动机构造优化是关键。

4. 发动机构造优化涡轮增压技术涡轮增压技术是一项通过增加发动机进气压力提高发动机功率的技术,该技术已经被广泛应用于目前的各种机动车中。

在涡轮增压技术的帮助下,发动机的可用氧气量增加了,而燃油燃烧更充分,可以使得机动车的燃油经济性和动力性更加出色。

缸内直喷技术缸内直喷技术是一种直接将燃油喷射到气缸内的技术,与传统的多点喷油技术相比较,具有更高的喷油压力和更精细的喷油控制。

这种技术的优势在于能够让燃油更加充分地燃烧,提高发动机的热效率,从而实现更加优秀的燃油经济性和更强的动力性能。

5. 节能减排技术的发展前景近年来,各大汽车制造商已经开始大力推行节能减排技术,比如将混合动力、电动车技术等等应用在汽车制造上,以实现更为可持续和环保的出行模式。

随着科技的不断发展和进步,各项技术的成熟度和实用性将继续提高,势必会引领机动车行业在未来一定时期内取得新的发展和进步。

汽车发动机技术提升动力和燃油经济性

汽车发动机技术提升动力和燃油经济性

汽车发动机技术提升动力和燃油经济性随着汽车行业的发展,汽车发动机技术的提升已成为重要的研发方向之一。

汽车发动机的性能直接关系到车辆的动力和燃油经济性,因此,不断提升汽车发动机技术能够实现对动力和燃油经济性的双重优化。

本文将从发动机结构、燃烧控制系统和新能源技术方面探讨汽车发动机技术的提升对动力和燃油经济性的影响。

一、发动机结构改进发动机的结构直接决定了其输出动力的能力。

为了提升汽车发动机的动力,厂商们开始采用轻量化材料来替代传统重型材料,如铝合金、碳纤维等。

这些材料具有较高的比强度和刚性,能够减轻发动机的重量并提高动力输出效率。

此外,采用可变气门技术能够使发动机在不同转速下实现更好的气流控制,从而进一步提高动力性能。

二、燃烧控制系统优化燃烧控制系统对于汽车发动机的燃烧效率和燃油经济性起着至关重要的作用。

通过引入直喷技术和涡轮增压技术,发动机能够更加准确地控制燃油的喷射量和喷射时机,实现更高效的燃烧。

与此同时,优化进气和排气系统设计,提高气缸内充气效率,使燃料得到更完全的燃烧,进一步提高了发动机的动力输出和燃油经济性。

三、新能源技术应用随着环保意识的提高,新能源技术在汽车发动机领域得到了广泛的应用。

混合动力系统和纯电动系统成为了未来汽车发展的方向。

混合动力系统通过发动机和电动机的协同工作,提供更高的动力输出和更低的燃油消耗。

同时,纯电动汽车完全依靠电能驱动,零排放、零污染。

这些新能源技术的应用推动了汽车动力性能的大幅提升,并且极大地改善了燃油经济性。

总结起来,汽车发动机技术的提升对于动力和燃油经济性的改进具有重要的作用。

通过发动机结构的改进、燃烧控制系统的优化和新能源技术的应用,汽车的动力得到了提升,同时燃油的经济性也得到了改善。

未来,随着技术的不断进步,我们相信汽车发动机技术的提升将会更加强大,为消费者提供更具竞争力的动力和更低的燃油消耗。

混合动力汽车动力系统的性能优化与经济性分析

混合动力汽车动力系统的性能优化与经济性分析

混合动力汽车动力系统的性能优化与经济性分析混合动力汽车是一种结合了内燃机和电动机的动力系统,其主要目的是达到更高的燃油经济性和减少尾气排放。

本文将对混合动力汽车动力系统的性能优化与经济性进行分析,并提出一些改进建议。

首先,混合动力汽车的性能优化可以从以下几个方面考虑。

第一是内燃机的优化,包括提高燃烧效率、减少摩擦损失和降低排放。

可以采用直喷技术、涡轮增压和可变气门控制等技术,提高内燃机的效率。

第二是电动机的优化,包括提高电池容量、提高电动机效率和降低电动机的重量。

可以采用先进的电池技术,如锂离子电池和固态电池,提高电池能量密度,同时设计更高效的电动机。

第三是动力系统的整体优化,包括匹配最佳工作模式和改善能量管理策略。

根据驾驶条件和驾驶方式,选择合适的工作模式,如串联模式、并联模式和混合模式,以最大程度地发挥混合动力系统的优势。

同时,动态调整能量流量和优化能量回收和再利用,提高整个动力系统的能效。

其次,混合动力汽车的经济性分析对于消费者和制造商都至关重要。

对于消费者来说,经济性是购买一辆混合动力汽车的重要考虑因素之一。

首先是燃油经济性,即每单位行驶距离需要消耗的燃油量。

混合动力汽车通常具有更高的燃油经济性,特别是在城市环境下,由于电动机的使用,燃油消耗可以得到有效降低。

其次是运营成本,包括维修费用、保险费用和零部件更换费用等。

混合动力汽车通常具有较低的维修费用,因为电动机相对于传统的内燃机更简单,且使用寿命更长。

同时,政府对于混合动力汽车的补贴政策也可以减轻消费者的经济负担。

对于制造商来说,经济性的分析可以用于评估生产成本和盈利能力。

生产成本包括材料成本、制造成本和劳动成本等,而盈利能力则取决于销售量和利润率等因素。

通过对经济性的分析,制造商可以优化生产过程和定价策略,提高市场竞争力。

最后,针对混合动力汽车动力系统的性能优化与经济性分析,我们提出以下改进建议。

首先是加强研发和创新,特别是在内燃机和电动机领域。

基于混合动力汽车动力性与经济性研究

基于混合动力汽车动力性与经济性研究

作为汽车生产商而言优化自身产品是生存和发展所必需的,怎样使用户的汽车更加经济节能同时不失强劲的动力是汽车研发人员的主要目标。

而混合动力汽车便是其中研究方向之一。

现在我们针对混合动力汽车在动力性和经济性上进行探讨。

1关于国内外混合动力汽车2011年丰田公司最早开发了Prius插电式混合动力汽车。

在德国,宝马公司在i系列汽车运用了混合动力,使得宝马汽车迈向新能源的大门。

宝马i8由1.5升的三缸涡轮增压汽油发动机和电动机组成器动力系统。

其发动机最大输出功率为70kW,最大输出扭矩力为320N·m,而电动机最大输出功率为96kW,最大扭矩我250N·m,两者同时运行时最大可产生266kW的输出功率和570N·m的最大输出扭矩。

且百公里耗油仅2.5升。

在纯电力驱动模式下,宝马i8续航里程为35km,最高时速可达120km/h。

我国政府也十分重视混合动力汽车在中国的发展,很多自主品牌也研发了混合动力汽车。

例如上海一汽生产的荣威500、大众自主开发的混合动力车型XL1等等。

2混合动力汽车的动力性研究汽车的最高车速、加速时间和最大爬坡度是评定一辆传统动力汽车的动力性能的标准。

而混合动力汽车同时具备大功率电动机和大容量储能装置,在超车、拖载或爬坡时,发动机和电动机联合驱动,同时输出峰值功率以获得足够大的加速度,满足车辆在特定工况下的动力需求。

混合动力汽车在动力匹配上,通过将发动机/电动机动力参数、传动速比及主减速比进行合理匹配,并对两套动力源运行模式进行设定,以达到最优的整车性能,在满足动力需求的前提下提高整车的经济性。

混合动力汽车的动力性能评价指标与传统汽车相同:最高车速、加速时间和最大爬坡度。

根据汽车理论车辆驱动力F t=mgsina+mgfcosa+C d A21.15v2+δm×dv dt,其中f为滚动阻力系数;a为坡度角;C d为空气阻力系数;A为迎风面积;v为车速;m为车质量;δ为汽车旋转质量换算系数。

混合动力汽车瞬态燃油经济性评价建模仿真

混合动力汽车瞬态燃油经济性评价建模仿真
t e mp e r a t u r e c h a n g e ,a n d e s t a b l i s h e d e n g i n e t r a n s i e n t f u e l e c o n o my e v a l u a t i o n mo d e l w h i c h c o mb i n e d t h e c o o l a n t d y n a mi c :
汽车技术 ・A u t o mo b i l e T e c h n o l o g yபைடு நூலகம்
混合动力汽车 瞬态燃油经济性评价 建模仿 真★
李 小静 邓涛 曹鹏 王春 燕
( 1 . 郑州科技学院 , 郑州 4 5 0 0 6 4 ; 2 . 重庆交通大学 , 重庆 4 0 0 0 7 4 )
Hy br i d Ve h i c l e
L i X i a o j i n g , D e u g T a o , C a o P e n g , Wa n g C h u n y a n
【 1 . Z h e n g z h o u I n s t i t u t e o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y , Z h e n g z h o u , 4 5 0 0 6 4 ;2 . Ch o n g q i n g J i a o t o n g Un i v e r s i t y ,
mo d e l w i t h t h e c o o l a n t t e mp e r a t u r e c o r r e c t i o n f a c t o r mo d e 1 . I n t h i s p a p e r , t h e t h r o t t l e d y n a mi c c o o r d i n a t i o n c o n t r o l me t h o d

基于混合动力汽车动力性和经济性研究

基于混合动力汽车动力性和经济性研究

基于混合动力汽车动力性和经济性研究基于混合动力汽车动力性和经济性研究吴小盼摘要:混合动力汽车既具有传统内燃机汽车动力性好的优点,又具有纯电动汽车经济性高的优点,其混合动力系统由发动机、电机和能量储存装置构成。

通过发动机怠速停机、发动机工作点的优化和再生制动能量回收等方法提高了混合动力汽车的燃油经济性能和排放性能,因此需要重点加强研究,重点进行混合动力汽车动力性与经济性方面分析,从而能够更好的确保车辆的使用性能,控制能源浪费情况。

基于此本文分析了混合动力汽车动力性和经济性。

关键词:混合动力汽车;动力性;经济性1、国内混合动力汽车发展现状20世纪70年代,国内的新能源汽车技术开始起步,并在90年代得到迅速的发展,并取得了一些研究成果。

目前国内已确立了以混合动力汽车、纯电动汽车及燃料电池汽车为“三纵”,以多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统和动力电池及其管理系统为“三横”的研发布局。

目前国内已基本形成了新能源汽车的动力系统技术平台、新能源汽车技术标准体系框架和测评能力,并具有了新能源汽车的小批量生产能力。

目前在新能源汽车的研发过程中,混合动力汽车成为了研究的主要方向。

包括一汽、东风、长安、奇瑞、比亚迪等在内的国内汽车公司都加大了对混合动力汽车的研发力度。

目前国内混合动力汽车产业的发展已进入了由科研转向产业化、规模化的重要时期。

国内新能源汽车的发展过程中还存在一些不足:①核心零部件技术还不够成熟。

虽然国内新能源汽车技术取得了很大的发展,但整体水平仍是处于发展初期,与国际领先水平相比还有很大的差距。

②配套设施不完善。

目前电动汽车的行程受到了电池技术水平的限制,能否得到及时充电的问题也限制了电动汽车的发展,在电动汽车发展过程中充电站是非常重要的组成设施,其建设严重滞后,充电站较少且覆盖面积小,这是电动汽车发展的不利因素。

③新能源汽车标准化工作不完善。

就目前的情况来看,我国新能源汽车主要分为3种,即纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车,并制定了相应的标准。

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在保证动力性条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力,称作汽车的燃油经济性。

混合动力汽车(HEV)产生的初衷是为了降低燃料消耗,节省能源。

下面将从以下两个方面来说一般汽车和混合动力汽车的燃油经济性评价指标和试验方法。

1 一般汽车经济性评价指标和试验方法
汽车经济性用等速行驶100km 燃料消耗量C Q 和工况循环行驶100km 燃油消耗量V Q 来衡量。

轿车的循环工况用模拟城市工况循环燃料消耗量15V Q (类似ECE
R.15),载货汽车的工况循环用模拟一般道路行驶的6工况循环燃料消耗量6V Q 来评价。

评价指标S Q ,对于轿车:15S V Q Q =;对于货车,总质量为2.5t ~6t, 6S V Q Q =;总质量6t ~15t, 6450.50.5S V c Q Q Q =+;柴油货车: 6S V Q Q =。

图1示出模拟城市
工况循环燃料消耗量15V Q (15工况法)的试验法,图2示出6工况循环燃料消耗
量6V Q 的试验法。

图1. 模拟城市工况循环燃料消耗量实验(15工况法)。

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