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混合动力汽车模式切换过程中扭矩协调控制策略研究
| 论文题名： | 混合动力汽车模式切换过程中扭矩协调控制策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;发动机;电机;模式切换;扭矩协调控制 |
| 摘要： | 随着节能和环保的要求进一步加大，全球汽车界达成共识:必须研究促进交通能源的转型，研发清洁、安全、环保的新能源汽车，努力削减化石燃料的使用，减少碳排放。兼顾了纯电动汽车和传统汽车优点的混合动力汽车备受关注。 混合动力汽车含有发动机和电机两种动力装置，两者的工作状态可组合形成多种工作模式。车辆需要根据行驶路况和驾驶员意图的变化，在行驶过程中进行不同模式之间的切换，才能够发挥混合动力汽车的优势。而在模式切换过程中，由于在动态特性上发动机和电机存在巨大差异，离合器的接合或分离等原因，产生系统间的动态问题，增加了切换过程控制的复杂性。如果不对动力源进行扭矩协调控制，将使得发动机和电机实际输出的扭矩之和产生较大波动，与需求扭矩之间有较大的误差，导致动力输出不平稳，对传动部件造成冲击，影响整车驾乘舒适性和动力性。切换过程协调控制能提高车辆在模式切换过程中的动力性和平顺性。 本文针对混合动力汽车的工作模式及其之间的切换特点、各工作模式之间切换的扭矩协调问题等内容，从以下几个方面展开研究: (1)在分析混合动力汽车定义和结构的基础上，介绍其研究现状。针对混合动力汽车具有多种工作模式这一本质属性引出模式切换中的扭矩协调问题，分析问题产生的原因和研究的必要性并介绍国内外研究现状; (2)研究整车及部件的特性及结构，为下文分析制定具体的扭矩协调策略做铺垫。同时，对整个混合动力系统进行动力学简化，研究混合动力汽车各工作模式并对其进行动力学分析，给出了模式切换协调控制效果的性能指标和评价指标。将工作模式分类，针对每类切换过程作冲击度分析，弄清引起冲击的控制量; (3)建立整个扭矩协调控制策略的总体架构，包括需求扭矩识别、模式切换条件的确定以及扭矩预分配策略。从分类后的模式切换中各选取一种典型提出相应的协调控制策略，并制定离合器的控制策略及算法以保证整个扭矩协调策略的顺利执行; (4)在Matlab/Simulink环境下，搭建扭矩协调控制策略模型和整车模型，进行仿真以验证策略的有效性。仿真结果表明，该策略能够减小扭矩波动和整车冲击度，有效提高模式切换过程的平顺性。 |
| 作者： | 王瑞 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 孔慧芳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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