商用车混合动力系统关键技术
出版时间:
2019-09
版次:
1
ISBN:
9787111628385
定价:
79.90
装帧:
平装
开本:
32
纸张:
胶版纸
页数:
242页
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本书以市场应用*广泛的行星混合动力车为突破口.围绕国内自主开发行星混动商用车的几个主要关键问题 :商用车的工况及合成技术、行星式混合动力商用车参数设计方法、混合动力系统能耗分析方法、能量管理优化策略技术、高品质动态协调控制策略.针对物流车行星混合动力系统的设计、节能潜力与整车台架测试技术开展实际工程应用研究.新能源汽车整车开发主要技术难点是混合动力系统.特别是多动力源行星耦合的复杂混动系统.这是整个新能源汽车的重要关键一环.本书从商用车的特定性能需要出发.以整车关键性能以及设计、控制相互关联的技术角度逐步切入.由简而深对该领域进行系统论述.对新能源汽车其他类型车辆开发同样具有指导意义. 曾小华，教授/博士生导师。
研究领域：电动混合动力/燃料电池汽车关键技术，故障诊断与容错，液压轮毂驱动，汽车电控技术。
社会兼职：20余家国内期刊和国际期刊的论文评审专家；国家自然科学基金委员会项目评审专家。
学术成就：在国内期刊《汽车工程》等和国际期刊源发表学术论文70余篇，其中EI检索50余篇，SCI检索20余篇；出版专著6部；获国家发明专利授权50余项；主持承担国家“863”项目、国家自然科学基金项目、省部级项目和国内主流企业项目等50余项。
丛书序
前言
第１章 绪论 ........................................................１
１..１ 行业发展背景 ..............................................１
１..２ 典型商用车混合动力系统 ....................................２
１..２..１ 构型分类 ............................................２
１..２..２ 行星式混合动力系统国内外产品现状 ....................４
１..２..３ 行星混联系统关键技术 ................................１０
１..３ 本章小结 ..................................................１４
第２章 商用车行驶工况分析 ........................................１６
２..１ 法规工况分析 ..............................................１６
２..１..１ 中国城市客车工况 ....................................１６
２..１..２ Ｃ￣ＷＴＶＣ ............................................１７
２..２ 实车典型工况构造 ..........................................１９
２..２..１ 工况数据处理方法 ....................................１９
２..２..２ 统计学评价指标选取 ..................................２３
２..２..３ 原始工况数据特征分析 ................................２７
２..２..４ 基于马尔可夫的工况合成 ..............................３０
２..２..５ 工况构造结果 ........................................３５
２..３ 本章小结 ..................................................３７
第３章 商用车行星式混合动力系统参数设计方法 ......................３８
３..１ 行星混联系统动力学分析 ....................................３８
３..２ 参数匹配方法 ..............................................３９
３..２..１ 基本控制策略选择 ....................................４０
３..２..２ 基于稳态工况的发动机选型 ............................４１
３..２..３ 基于效率特性的特征参数确定 ..........................４１
３..２..４ 基于功率分流特性匹配其他部件 ........................４３
３..３ 基于城市客车的参数设计 ....................................４５
３..３..１ 城市客车基本参数 ....................................４５
３..３..２ 核心控制思想的确定 ..................................４６
３..３..３ 发动机选型 ..........................................４６
３..３..４ 基于工况的各部件参数匹配 ............................４７
３..３..５ 参数匹配总结 ........................................５３
３..３..６ 仿真验证 ............................................５４
３..４ 基于公路客车的行星混动构型与其他构型参数设计 ..............５８
３..４..１ 公路客车基本参数 ....................................５８
３..４..２ 公路客车ＸＣＶＴ构型参数匹配 ..........................５８
３..４..３ 公路客车Ｃ￣ＸＣＶＴ构型参数匹配 ........................６８
３..４..４ 公路客车Ｐ２并联构型参数匹配 ........................７３
３..４..５ 仿真验证 ............................................７８
３..５ 基于重型卡车的参数设计 ....................................８５
３..５..１ 需求及特征分析 ......................................８６
３..５..２ 构型优选 ............................................８６
３..５..３ 匹配计算 ............................................８７
３..５..４ 仿真验证 ............................................９６
３..６ 本章小结 ................................................１０２
第４章 商用车混合动力系统能耗分析方法 ............................１０４
４..１ 基于能量计算的理论油耗模型 ..............................１０４
４..１..１ 混合动力系统内部能量流分析 ........................１０５
４..１..２ 平均综合传动效率定义 ..............................１０６
４..１..３ 混合动力系统理论油耗计算模型 ......................１０８
４..２ 基于理论油耗模型的节油贡献分析 ..........................１０８
４..２..１ 理论综合油耗增量计算模型 ..........................１０９
４..２..２ 节油量与节油贡献率定义 ............................１０９
４..３ 不同构型理论油耗模型验证 ................................１１０
４..３..１ 目标构型与整车基本参数 ............................１１０
４..３..２ 基本控制策略——带约束ＤＰ优化算法 ................１１２
４..３..３ 理论油耗模型验证 ..................................１１４
４..４ 各因素节油贡献率讨论 ....................................１１５
４..４..１ 再生制动能量回收节油贡献率 ........................１１５
４..４..２ 发动机平均燃油消耗率节油贡献率 ....................１１８
４..４..３ 平均综合传动效率节油贡献率 ........................１２０
４..５ 本章小结 ................................................１２４
第５章 商用车行星式混合动力系统能量管理优化策略 ..................１２５
５..１ 发动机最优控制策略 ......................................１２５
５..１..１ 控制策略顶层模块 ..................................１２６
５..１..２ 主控制模块 ........................................１２７
５..２ 瞬时最优控制策略 ........................................１３４
５..２..１ 系统效率特性分析 ..................................１３４
５..２..２ 瞬时最优工作点求解 ................................１３９
５..２..３ 瞬时最优策略验证及分析 ............................１４１
５..３ 全局优化控制 ............................................１４６
５..３..１ 优化边界求解 ......................................１４９
５..３..２ 全局优化结果 ......................................１５０
５..４ 基于规则提取的在线控制方法 ..............................１５３
５..４..１ 优化控制规则研究 ..................................１５４
５..４..２ 基于二次型调节器的电量修正策略 ....................１６２
５..４..３ ＬＰ￣ＩＯＣ策略验证 ....................................１６５
５..５ 智能优化能量管理策略 ....................................１７３
５..５..１ 车联网技术的发展与应用 ............................１７３
５..５..２ 融合智能网联信息的行驶环境预测 ....................１７５
５..５..３ 基于智能优化算法的能量管理策略 ....................１７７
５..６ 本章小结 ................................................１７８
第６章 动态协调控制策略 ..........................................１７９
６..１ 整车动力学分析 ..........................................１７９
６..２ 传统ＰＩＤ控制器介绍 ......................................１８２
６..３ 基于ＭＰＣ的发动机起动阶段控制 ............................１８５
６..３..１ 电机ＭＧ１转矩协调控制 ..............................１８５
６..３..２ 电机ＭＧ２主动补偿控制 ..............................１８９
６..３..３ 仿真验证 ..........................................１９０
６..４ 基于ＥＫＦ和ＭＰＣ的稳态阶段控制 ..........................１９３
６..４..１ 基于ＥＫＦ的发动机响应特性辨识 ......................１９３
６..４..２ 基于ＭＰＣ的稳态阶段控制 ............................１９５
６..４..３ 仿真验证 ..........................................１９７
６..５ 本章小结 ................................................１９９
第７章 行星式混合动力物流车 ......................................２０１
７..１ 物流车行星混动系统方案设计 ..............................２０１
７..１..１ 整车参数与动力性指标 ..............................２０２
７..１..２ 行星排特征参数选取 ................................２０３
７..１..３ 主减速比选取 ......................................２０５
７..１..４ 超级电容匹配 ......................................２１１
７..１..５ 参数匹配总结 ......................................２１３
７..２ 物流车整车控制策略 ......................................２１４
７..２..１ 附件控制策略 ......................................２１４
７..２..２ 动态协调控制策略 ..................................２１９
７..３ 行星式物流车台架试验 ....................................２３０
７..３..１ 行星混联系统台架试验基本介绍 ......................２３０
７..３..２ 行星混联系统台架试验方案 ..........................２３２
７..３..３ 台架试验及结果分析 ................................２３２
７..４ 本章小结 ................................................２３７
参考文献 ..........................................................２３９
-
内容简介:
本书以市场应用*广泛的行星混合动力车为突破口.围绕国内自主开发行星混动商用车的几个主要关键问题 :商用车的工况及合成技术、行星式混合动力商用车参数设计方法、混合动力系统能耗分析方法、能量管理优化策略技术、高品质动态协调控制策略.针对物流车行星混合动力系统的设计、节能潜力与整车台架测试技术开展实际工程应用研究.新能源汽车整车开发主要技术难点是混合动力系统.特别是多动力源行星耦合的复杂混动系统.这是整个新能源汽车的重要关键一环.本书从商用车的特定性能需要出发.以整车关键性能以及设计、控制相互关联的技术角度逐步切入.由简而深对该领域进行系统论述.对新能源汽车其他类型车辆开发同样具有指导意义.
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作者简介:
曾小华，教授/博士生导师。
研究领域：电动混合动力/燃料电池汽车关键技术，故障诊断与容错，液压轮毂驱动，汽车电控技术。
社会兼职：20余家国内期刊和国际期刊的论文评审专家；国家自然科学基金委员会项目评审专家。
学术成就：在国内期刊《汽车工程》等和国际期刊源发表学术论文70余篇，其中EI检索50余篇，SCI检索20余篇；出版专著6部；获国家发明专利授权50余项；主持承担国家“863”项目、国家自然科学基金项目、省部级项目和国内主流企业项目等50余项。
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目录:
丛书序
前言
第１章 绪论 ........................................................１
１..１ 行业发展背景 ..............................................１
１..２ 典型商用车混合动力系统 ....................................２
１..２..１ 构型分类 ............................................２
１..２..２ 行星式混合动力系统国内外产品现状 ....................４
１..２..３ 行星混联系统关键技术 ................................１０
１..３ 本章小结 ..................................................１４
第２章 商用车行驶工况分析 ........................................１６
２..１ 法规工况分析 ..............................................１６
２..１..１ 中国城市客车工况 ....................................１６
２..１..２ Ｃ￣ＷＴＶＣ ............................................１７
２..２ 实车典型工况构造 ..........................................１９
２..２..１ 工况数据处理方法 ....................................１９
２..２..２ 统计学评价指标选取 ..................................２３
２..２..３ 原始工况数据特征分析 ................................２７
２..２..４ 基于马尔可夫的工况合成 ..............................３０
２..２..５ 工况构造结果 ........................................３５
２..３ 本章小结 ..................................................３７
第３章 商用车行星式混合动力系统参数设计方法 ......................３８
３..１ 行星混联系统动力学分析 ....................................３８
３..２ 参数匹配方法 ..............................................３９
３..２..１ 基本控制策略选择 ....................................４０
３..２..２ 基于稳态工况的发动机选型 ............................４１
３..２..３ 基于效率特性的特征参数确定 ..........................４１
３..２..４ 基于功率分流特性匹配其他部件 ........................４３
３..３ 基于城市客车的参数设计 ....................................４５
３..３..１ 城市客车基本参数 ....................................４５
３..３..２ 核心控制思想的确定 ..................................４６
３..３..３ 发动机选型 ..........................................４６
３..３..４ 基于工况的各部件参数匹配 ............................４７
３..３..５ 参数匹配总结 ........................................５３
３..３..６ 仿真验证 ............................................５４
３..４ 基于公路客车的行星混动构型与其他构型参数设计 ..............５８
３..４..１ 公路客车基本参数 ....................................５８
３..４..２ 公路客车ＸＣＶＴ构型参数匹配 ..........................５８
３..４..３ 公路客车Ｃ￣ＸＣＶＴ构型参数匹配 ........................６８
３..４..４ 公路客车Ｐ２并联构型参数匹配 ........................７３
３..４..５ 仿真验证 ............................................７８
３..５ 基于重型卡车的参数设计 ....................................８５
３..５..１ 需求及特征分析 ......................................８６
３..５..２ 构型优选 ............................................８６
３..５..３ 匹配计算 ............................................８７
３..５..４ 仿真验证 ............................................９６
３..６ 本章小结 ................................................１０２
第４章 商用车混合动力系统能耗分析方法 ............................１０４
４..１ 基于能量计算的理论油耗模型 ..............................１０４
４..１..１ 混合动力系统内部能量流分析 ........................１０５
４..１..２ 平均综合传动效率定义 ..............................１０６
４..１..３ 混合动力系统理论油耗计算模型 ......................１０８
４..２ 基于理论油耗模型的节油贡献分析 ..........................１０８
４..２..１ 理论综合油耗增量计算模型 ..........................１０９
４..２..２ 节油量与节油贡献率定义 ............................１０９
４..３ 不同构型理论油耗模型验证 ................................１１０
４..３..１ 目标构型与整车基本参数 ............................１１０
４..３..２ 基本控制策略——带约束ＤＰ优化算法 ................１１２
４..３..３ 理论油耗模型验证 ..................................１１４
４..４ 各因素节油贡献率讨论 ....................................１１５
４..４..１ 再生制动能量回收节油贡献率 ........................１１５
４..４..２ 发动机平均燃油消耗率节油贡献率 ....................１１８
４..４..３ 平均综合传动效率节油贡献率 ........................１２０
４..５ 本章小结 ................................................１２４
第５章 商用车行星式混合动力系统能量管理优化策略 ..................１２５
５..１ 发动机最优控制策略 ......................................１２５
５..１..１ 控制策略顶层模块 ..................................１２６
５..１..２ 主控制模块 ........................................１２７
５..２ 瞬时最优控制策略 ........................................１３４
５..２..１ 系统效率特性分析 ..................................１３４
５..２..２ 瞬时最优工作点求解 ................................１３９
５..２..３ 瞬时最优策略验证及分析 ............................１４１
５..３ 全局优化控制 ............................................１４６
５..３..１ 优化边界求解 ......................................１４９
５..３..２ 全局优化结果 ......................................１５０
５..４ 基于规则提取的在线控制方法 ..............................１５３
５..４..１ 优化控制规则研究 ..................................１５４
５..４..２ 基于二次型调节器的电量修正策略 ....................１６２
５..４..３ ＬＰ￣ＩＯＣ策略验证 ....................................１６５
５..５ 智能优化能量管理策略 ....................................１７３
５..５..１ 车联网技术的发展与应用 ............................１７３
５..５..２ 融合智能网联信息的行驶环境预测 ....................１７５
５..５..３ 基于智能优化算法的能量管理策略 ....................１７７
５..６ 本章小结 ................................................１７８
第６章 动态协调控制策略 ..........................................１７９
６..１ 整车动力学分析 ..........................................１７９
６..２ 传统ＰＩＤ控制器介绍 ......................................１８２
６..３ 基于ＭＰＣ的发动机起动阶段控制 ............................１８５
６..３..１ 电机ＭＧ１转矩协调控制 ..............................１８５
６..３..２ 电机ＭＧ２主动补偿控制 ..............................１８９
６..３..３ 仿真验证 ..........................................１９０
６..４ 基于ＥＫＦ和ＭＰＣ的稳态阶段控制 ..........................１９３
６..４..１ 基于ＥＫＦ的发动机响应特性辨识 ......................１９３
６..４..２ 基于ＭＰＣ的稳态阶段控制 ............................１９５
６..４..３ 仿真验证 ..........................................１９７
６..５ 本章小结 ................................................１９９
第７章 行星式混合动力物流车 ......................................２０１
７..１ 物流车行星混动系统方案设计 ..............................２０１
７..１..１ 整车参数与动力性指标 ..............................２０２
７..１..２ 行星排特征参数选取 ................................２０３
７..１..３ 主减速比选取 ......................................２０５
７..１..４ 超级电容匹配 ......................................２１１
７..１..５ 参数匹配总结 ......................................２１３
７..２ 物流车整车控制策略 ......................................２１４
７..２..１ 附件控制策略 ......................................２１４
７..２..２ 动态协调控制策略 ..................................２１９
７..３ 行星式物流车台架试验 ....................................２３０
７..３..１ 行星混联系统台架试验基本介绍 ......................２３０
７..３..２ 行星混联系统台架试验方案 ..........................２３２
７..３..３ 台架试验及结果分析 ................................２３２
７..４ 本章小结 ................................................２３７
参考文献 ..........................................................２３９
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