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单电机强混合动力汽车驱动模式切换的动态协调控制策略
| 论文题名： | 单电机强混合动力汽车驱动模式切换的动态协调控制策略 |
| 关键词： | 混合动力汽车;驱动模式;动态协调;控制策略;平顺性;切换过程;仿真模型 |
| 摘要： | 混合动力汽车具有发动机和电机两种动力系统,对其工作状态的不同组合可以使车辆具备多种工作模式,汽车行驶过程中合理的模式转换可实现其良好的燃油经济性和低排放性能。然而,这一转换过程可能包括了行进间起动发动机、离合器结合或分离、发动机和电机转矩分配等动态过程,引起系统运行状态的变化以及发动机和电机目标转矩的突变,若控制不当易导致系统输出转矩产生较大的波动,对整车的动力性和平顺性产生严重的影响。动态过程的控制问题在实际研发过程中也日益凸显,因此上述动态过程的平顺性控制已成为推进混合动力汽车产业化的关键技术之一。 针对单电机强混合动力系统模式切换过程的动态控制问题,本文主要从以下几个方面进行了研究: ①分析单电机强混合动力系统的结构特点,确定系统及关键部件的参数;对主要控制部件的动态特性以及混合动力传动系统的动力学方程进行分析,建立了关键部件及其整车动力学的仿真模型。 ②对不同驱动模式下的发动机、电机、湿式多片离合器的状态进行分析,建立系统状态方程;进一步分析驱动模式切换中发动机、电机、湿式多片离合器的状态变化以及动力耦合机构的状态变化,得到模式切换的各个阶段的状态方程。并根据离合器状态变化将驱动模式切换过程划分为三种类型,以便于制定相应的模式切换控制策略。 ③制定各驱动模式下的转矩预分配策略:包括总需求转矩的确定、模式切换条件的确定以及发动机和电机目标转矩的确定;针对有湿式多片离合器接合过程的驱动模式切换过程,以发动机点火时刻为界将离合器接合过程分为两个阶段,根据公式推导和模糊控制方法得到离合器接合压力的计算模型,提出了离合器接合油压与电机转矩控制的动态协调控制策略,并对其具体的实现问题进行分析,以进一步改进动态协调控制算法。 ④在MATLAB/Simulink环境下,建立了单电机强混合动力汽车前向仿真模型和整车控制策略的仿真模型,通过定工况和全工况下的仿真分析,验证了动态协调控制策略在驱动模式切换过程中的有效性。 |
| 作者： | 王永俊 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 秦大同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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