Abstract-Hybrid Electric Vehicles (HEVs) enable fuel savings by re-using kinetic and potential energy that was recovered and stored in a battery during braking or driving down hill. Besides, the vehicle itself can be seen as a storage device, where kinetic energy can be stored and retrieved by changing the forward velocity. It is beneficial for fuel consumption to optimize the velocity trajectory in two ways; i) to assist the driver in tracking an optimal velocity trajectory (e.g. input to an Adaptive Cruise Controller); ii) to estimate the future power request trajectory which can be used to optimize the hybrid components use. Taking advantage of satellite navigation, together with the vehicles current mass and road load parameters, an optimization problem is formulated, and solved for a driver defined time constraint. Despite tight velocity constraints, this can result in 5% fuel saving compared to a Cruise Controller with constant velocity setpoint. The benefit of velocity trajectory optimization is indicated with experimental results.
Résumé -Comparaison de l'augmentation de consommation de carburant pour la technologie de catalyseurs chauffés à l'électricité -L'efficacité de conversion des catalyseurs est principalement définie par la gamme de température dans laquelle ils fonctionnent. Un retard du point d'allumage a traditionnellement été utilisé pour réduire le temps d'amorçage du catalyseur. Ceci est cependant associé à une augmentation de la consommation de carburant. Avec l'électrification des véhicules, la possibilité de chauffage électrique représente véritablement une alternative, tout particulièrement pour les véhicules hybrides. Cependant, la complexité des véhicules hybrides rend difficile l'évaluation des technologies de chauffage éventuelles ainsi que l'augmentation de la consommation de carburant associée ; il est aussi difficile de comparer ces résultats à ceux des solutions traditionnelles. Cette étude évalue l'installation d'un catalyseur chauffé à l'électricité dans un véhicule hybride, équipé d'un moteur au Gaz Naturel (GN). L'effet du chauffage sur le temps d'amorçage et la consommation de carburant est déterminé en utilisant des techniques d'analyse issues de la commande intégrée du groupe motopropulseur. L'importance de cette approche intégrale est illustrée par un cas exemplaire : l'impact d'une stratégie avec chauffage électrique sur la consommation de carburant et sur l'amélioration de l'efficacité de conversion catalytique est comparé à celui d'une stratégie de retard du point d'allumage. Au cours de cette comparaison, données de simulation et d'analyse ont été combinées, créant la base de développements de commandes futurs pour une stratégie d'amorçage adaptée.
Abstract -Fuel Penalty Comparison for (Electrically) Heated Catalyst Technology
Abstract-The electric variable transmission (EVT) offers a powersplit for hybrid electric vehicles by integrating two motor/generator sets into one electric machine. This double rotor concept implements a continuously variable transmission between the engine and the driveline, including the possibility for electric propulsion.To guarantee good energy efficiency of the overall vehicle configuration, an integrated powertrain control (IPC) strategy is developed. First, optimization of the transmission ratio is analyzed by considering energy losses in the EVT. Next, an energy management strategy is presented incorporating the complete hybrid functionality of the EVT. Simulation results demonstrate feasibility of this IPC strategy and support the design process for optimal component specifications.
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