同軸并聯(lián)HEV模式切換過程動力傳動轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、近年來，能源短缺和環(huán)境污染等問題凸顯，使汽車行業(yè)節(jié)能、環(huán)保的要求提高。由此加速了新能源汽車的發(fā)展，混合動力汽車兼顧了純電動汽車和傳統(tǒng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，備受國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和公司青睞。
　　本文以同軸并聯(lián)混合動力客車為研究對象，該混合動力系統(tǒng)采用自動離合器作為發(fā)動機(jī)與電機(jī)的動力耦合機(jī)構(gòu)，布置在電機(jī)和發(fā)動機(jī)之間，經(jīng)過離合器協(xié)調(diào)組合形成多種工作模式，不同工作模式之間切換會帶來不同動力源輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的突變，從而導(dǎo)致車輛動力輸出不平穩(wěn)，影響輛駕駛

2、性能。為解決模式切換過程上述問題，本文對包含離合器接合/分離動作的模式切換過程動力轉(zhuǎn)矩(發(fā)動機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩）與傳動轉(zhuǎn)矩（離合器轉(zhuǎn)矩）協(xié)調(diào)控制進(jìn)行研究。
　　首先分析本文研究的同軸并聯(lián)混合動力客車的動力系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，在MATLAB/Simulink平臺建立了同軸并聯(lián)混合動力系統(tǒng)模型，模型包括發(fā)動機(jī)模型、電機(jī)模型、膜片彈簧離合器模型、離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型、AMT模型等。重點(diǎn)研究離合器轉(zhuǎn)矩非線性操縱特性模型。
　　基于動態(tài)規(guī)劃理論，提

3、出了一種能降低計(jì)算機(jī)計(jì)算負(fù)擔(dān)，避免邊界計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的改進(jìn)動態(tài)規(guī)劃算法。采用改進(jìn)動態(tài)規(guī)劃算法研究包含離合器接合/分離動作的模式切換過程，設(shè)計(jì)以滑摩功和沖擊度為模式切換評價指標(biāo)，通過算法優(yōu)化模式切換過程中發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、離合器摩擦轉(zhuǎn)矩。
　　在轉(zhuǎn)矩優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對混合動力客車模式切換過程中動力與傳動轉(zhuǎn)矩跟隨控制策略進(jìn)行研究。根據(jù)混合動力系統(tǒng)分層控制相關(guān)知識，本文對混合動力客車模式切換過程中轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)跟隨進(jìn)行分層控制。將協(xié)同層動態(tài)

4、轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法優(yōu)化的發(fā)動機(jī)、電機(jī)、離合器協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩作為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，采用數(shù)字PID控制發(fā)動機(jī)、電機(jī)、離合器跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)矩?？紤]到離合器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)比發(fā)動機(jī)、電機(jī)響應(yīng)慢，本文提出以電機(jī)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償離合器轉(zhuǎn)矩變化的控制策略。
　　在混合動力客車轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)及轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，基于MATLAB/Simulink仿真平臺，建立了同軸并聯(lián)HEV模式切換控制模型，針對包含離合器接合動作的兩種典型模式切換過程及包含離合器分離動作的一種模式切換過程進(jìn)行仿真分析