详情

原文传递重度混合动力轿车模式切换扭矩协调控制策略

论文题名：	重度混合动力轿车模式切换扭矩协调控制策略
关键词：	混合动力汽车;模式切换;动态过程;扭矩协调控制
摘要：	随着全球石油资源的日益枯竭与各国法规对汽车排放的要求越来越高，各大汽车公司均将目光投向了混合动力汽车。由于大容量动力电池在近期难以取得突破性的进展，因此限制了纯电动汽车的开发，混合动力汽车将在相当长的时间内发挥其优势。　　能量管理与模式切换动态过程的控制是混合动力汽车整车控制的两大核心问题，众多企业与研究单位都将重点放在了设计混合动力汽车的能量管理策略，而对运行模式切换动态过程控制研究较少。混合动力汽车具有多种工作模式，在不同的路面及驾驶员需求情况下会运行在不同的模式，因而就会产生模式切换过程。由于电机与发动机的动态响应特性的不同，在模式切换过程中，若不对电机与发动机扭矩进行合理的控制，会导致输出扭矩波动，对传动系统造成冲击，影响整车行驶的平顺性。因此对混合动力汽车模式切换过程的扭矩进行协调控制是很有必要的。　　单电机、双离合器式混合动力汽车取消了起动电机，当需要起动发动机时，驱动电机在驱动整车行驶时必须提供适当扭矩起动发动机，此过程涉及离合器的接合过程，须控制各部件协调工作，以便平稳迅速地起动发动机。混合动力系统的动态过程还包括了其它驱动模式间的切换过程、制动模式间的切换过程以及驱动与制动之间模式的切换过程，这些动态过程同样都必须进行扭矩协调控制以满足切换品质。　　本文以单电机、双离合器式重度混合动力轿车为研究对象，对各运行模式之间切换的动态过程的控制策略和方法进行了研究，主要体现在以下几个方面：　　 ①本文首先介绍重度混合动力轿车的系统组成，给出关键参数，对相关模式进行了动力学分析；在对发动机动态特性分析的基础上，建立了其动态扭矩输出模型；通过相关试验数据，建立了电池模型；建立了电机的动态模型；分析限力矩离合器的接合过程，在相关动力学基础上建立了离合器模型；建立了AMT模型；根据传动系统的关系，建立了整车纵向动力学模型。　　 ②对重度混合动力轿车的运行区域进行划分，确定各运行模式的边界以及相应动力源的扭矩，为研究模式切换扭矩协调控制策略奠定基础；分析传统汽车制动力分配，结合法规要求制定出重度混合动力轿车的制动力分配策略，确定不同制动强度下电机制动力与液压制动力。　　 ③分析混合动力汽车模式切换过程的评价指标，设计了限力矩离合器接合过程的模糊控制器，在能量管理策略的基础上，制定了各运行模式间切换过程的扭矩协调控制策略。　　 ④对行进中电机起动发动机的过程进行台架试验，以验证重度该混合动力系统能顺利的实现该过程。建立了基于Matlab/Simulink的整车仿真模型与控制策略仿真模型，对重度混合动力轿车各运行模式切换过程进行仿真研究，通过有、无扭矩协调控制策略的仿真结果对比分析，验证了所制定的扭矩协调控制策略能有效降低模式切换过程的扭矩波动与冲击度，提高汽车行驶的平顺性。
作者：	黄剑峰
专业：	车辆工程
导师：	杨阳
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文