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混合动力轿车发动机起停瞬态动力响应的研究
| 论文题名： | 混合动力轿车发动机起停瞬态动力响应的研究 |
| 关键词： | 混合动力轿车;发动机;起停激励;联合仿真 |
| 摘要： | 混合动力汽车的动力传动系统在结构上必然存在油、电动力的分流与合成，特别是发动机瞬间起动或关停，突加的外激励通过复杂的传动系统，会引起车辆的振动噪声问题。为了达到节能减排的目的，混合动力汽车在不同路况下会选择性的起动或停止发动机，这一过程带来的整车振动并不是驾驶员所期望的，因此对乘坐舒适性有不可忽视的影响。因此，研究混合动力汽车的发动机起停瞬态响应，对进一步完善混合动力汽车性能和提高市场竞争力具有重要的理论意义和工程价值。 为了研究混合动力汽车发动机起停激励下的瞬态动力响应，本文先对发动机的激振源作了分析，包括发动机的泵气阻力、惯性阻力以及燃烧力矩；然后以此为基础，在ADAMS中建立了完整的发动机仿真模型。进一步在ADAMS中，分别建立了包括混合动力合成器在内的传动系、动力总成悬置以及整车悬架系统的数字化仿真模型。根据分析整车振动的十三自由度模型理论，验证了整车动力学建模的准确性。 在考虑行星轮系以及齿轮啮合刚度的基础上，建立了完整的传动系统的扭转振动力学模型，经过分析与计算，找出了发动机起停激励影响整车舒适性的主要低频共振模态。同时，以传动系的模态分析为依据，通过比较分析，简化了传动系模型，分别建立了三质量和两质量的传动系模型，对简化模型进行模态分析，验证了传动系统的振动模态与完整传动系统低频模态相吻合。 为了利用ADAMS中的整车动力学模型进行闭环控制的动力响应联合仿真，应用MATLAB/SIMULINK建立了行星轮系扭矩分配的控制模型。在联合仿真模型中，发动机起、停过程的扭振波动作为系统激励，大、小电机作为执行元件实施扭矩协调控制，从激振源和传递路径两种途径着手，取得了缓解发动机起、停过程中整车纵向、垂向和侧向振动的效果。联合仿真结果表明，直接采用大、小驱动电机对传动系统施加扭矩协调控制，可以有效抑制混合动力轿车发动机起停过程中的整车振动。 |
| 作者： | 张德久 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 鲁统利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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