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原文传递 CVT插电式混合动力系统驱动模式切换过程的平顺性研究

论文题名：	CVT插电式混合动力系统驱动模式切换过程的平顺性研究
关键词：	新能源汽车;混合动力;模式切换;协调控制
摘要：	随着全球石油资源的日益枯竭和环境污染的日益严重，世界各国排放法规不断提高，使新能源汽车得到了快速的发展。由于纯电动汽车续驶里程短、充电时间长和电池技术不够成熟，以及燃料电池汽车成本高等原因，限制了它们的发展。因此，混合动力汽车已成为最具开发意义的新能源汽车。混合动力汽车行驶过程中，动力传动系统将根据驾驶意图和汽车工作状态选择在合适的工作模式下行驶，以提高整车动力性或能耗经济性。然而，当混合动力系统进行模式切换时，需对相关部件进行协调控制，如若控制不当，动力传动系统将产生较大的转矩波动，导致汽车行驶平顺性变差。因此，有必要对混合动力系统模式切换过程制定合理的动态协调控制策略。　　本研究主要内容包括：①分析了CVT插电式混合动力系统的结构特点，并确定了整车及主要部件参数；在此基础上，对主要部件的转矩特性进行了分析，并建立了相关部件的仿真模型，为模式切换动态协调控制过程的仿真分析奠定了基础。②分析了不同驱动模式下主要部件的工作状态，并建立了系统状态方程，为模式切换过程的分析奠定了基础；对模式切换过程动力传动系统的转矩波动问题进行了分析，并将模式切换过程定义为两个阶段：动力源与离合器工作状态切换阶段与CVT快速响应目标速比突变阶段；给出了冲击度评价指标，并分别对模式切换过程两阶段的冲击度进行了分析；对模式切换过程动力源与离合器工作状态切换阶段进行了动力学分析，得出了该阶段动力源转矩和离合器转矩的变化是导致动力传动系统转矩波动的主要原因；对模式切换过程CVT快速响应目标速比突变阶段进行了动力学分析，得出了该阶段CVT速比变化产生的附加转矩是导致动力传动系统转矩波动的主要原因。③对驱动工况下的转矩分配策略进行了简要分析，为模式切换动态协调控制的研究提供了初始条件；针对模式切换过程动力源与离合器工作状态切换导致动力传动系统转矩波动的问题，提出了以冲击度为控制目标，“电动机转矩补偿控制+发动机节气门开度变化率限制”的动力源转矩协调控制策略；针对模式切换过程CVT快速响应目标速比导致动力传动系统转矩波动的问题，提出了以冲击度为控制目标，“电动机转矩补偿控制+CVT速比变化率限制”的动态协调控制策略；在此基础上，对模式切换动态协调控制策略的具体实现过程进行了分析。④在MATLAB/Simulink/Stateflow和Simscape平台上建立了CVT插电式混合动力汽车的前向仿真模型和控制策略模型；对模式切换过程动力源与离合器工作状态切换阶段进行了有、无动态协调控制的仿真对比分析，并对模式切换过程CVT快速响应目标速比突变阶段进行了仿真对比分析。仿真结果表明采用动态协调控制策略的模式切换过程能够有效地减小动力传动系统的转矩波动，提高汽车行驶平顺性。
作者：	罗松
专业：	车辆工程
导师：	秦大同;程波
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文