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双电机两挡DHT动力切换控制策略研究
| 论文题名： | 双电机两挡DHT动力切换控制策略研究 |
| 关键词： | 混合动力汽车;变速器;动力分配策略;动力协调控制 |
| 摘要： | 随着汽车工业的高速发展，环境保护的措施越来越严格，各国对车辆油耗限制政策的持续推进，传统节能手段几乎无法达成，需要统筹考虑新能源。其中混合动力专用变速器（DHT，DedicatedHybridTransmission）深度耦合发动机和电机的动力，省却了传动系统的零部件，因而整个变速器的结构更紧凑、总体质量更轻、总体尺寸更小，从而引起了广泛关注。目前相关的研究多集中于拓展式混合动力变速器（Add-onHybridTransmission），对于集成了电机和电机控制器的混合动力专用变速器的研究较少。不同的构型方案对能量流动的方向、能实现的协调策略以及工况适用性等会存在较大区别。P2构型的DHT在发动机启动的模式切换过程中，由于没有传统的起动机，所以只能通过离合器滑摩启动，如果不对启动过程进行协调，不仅会对离合器寿命产生影响，还会对整车造成冲击。因此，混合动力汽车的整车舒适性的提升需要契合动力耦合构型来进行协调控制设计。论文主要的研究内容如下： 首先，本文对选题的背景及意义进行了简单的阐述，并以某两挡变速机构、两个电动机驱动的新型DHT作为研究对象。在此基础上，通过对其动力切换控制策略的分析，揭示其存在的问题，明确课题的研究内容与技术路线。 其次，通过分析双电机两挡DHT混合动力系统的构型分类和具有的工作模式，根据发动机、电机、电池组、离合器及传动系统等关键零部件的理论结构及实验测试，基于Matlab/Simulink搭载DHT的混合动力汽车整车模型。 在此基础上，双电机两挡DHT构架，设计了一种基于逻辑门限值控制的动力切换转矩分配策略。第一步是识别驾驶员或驾驶仪所需转矩，通过确定不同工况下的动力转换边界条件，确定最优的换档策略，实现转矩的合理分布。 接下来，契合P2+P3两挡DHT的构型提出了一种多动力源协调控制方法，首先采用自适应模糊PI控制器，以发动机与P2电机的转速差为输入，控制发动机进行自主调速控制；然后采用二阶非线性自抗扰控制器，设计了以同步器两端的速度差最小作为跟踪对象，从而进行轨迹跟踪的控制方法，用来补偿发动机启动过程中离合器传递转矩的变化并加快同步器的接合；最后通过P3电机补偿发动机和ISG电机与地面解耦后所损失的转矩。 最后，通过Matlab/Simulink平台搭建整车动力切换控制策略模型以及使用CANape标定工具进行标定试验，验证了所提出策略的有效性和适应性。 |
| 作者： | 王晓松 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 张志刚;蔡建伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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