同軸并聯(lián)HEV模式切換過(guò)程動(dòng)力傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、近年來(lái)，能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題凸顯，使汽車(chē)行業(yè)節(jié)能、環(huán)保的要求提高。由此加速了新能源汽車(chē)的發(fā)展，混合動(dòng)力汽車(chē)兼顧了純電動(dòng)汽車(chē)和傳統(tǒng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，備受?chē)?guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)和公司青睞。
　　本文以同軸并聯(lián)混合動(dòng)力客車(chē)為研究對(duì)象，該混合動(dòng)力系統(tǒng)采用自動(dòng)離合器作為發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)，布置在電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)之間，經(jīng)過(guò)離合器協(xié)調(diào)組合形成多種工作模式，不同工作模式之間切換會(huì)帶來(lái)不同動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的突變，從而導(dǎo)致車(chē)輛動(dòng)力輸出不平穩(wěn)，影響輛駕駛

2、性能。為解決模式切換過(guò)程上述問(wèn)題，本文對(duì)包含離合器接合/分離動(dòng)作的模式切換過(guò)程動(dòng)力轉(zhuǎn)矩(發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)轉(zhuǎn)矩）與傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩（離合器轉(zhuǎn)矩）協(xié)調(diào)控制進(jìn)行研究。
　　首先分析本文研究的同軸并聯(lián)混合動(dòng)力客車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)布置結(jié)構(gòu)，在MATLAB/Simulink平臺(tái)建立了同軸并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)模型，模型包括發(fā)動(dòng)機(jī)模型、電機(jī)模型、膜片彈簧離合器模型、離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型、AMT模型等。重點(diǎn)研究離合器轉(zhuǎn)矩非線性操縱特性模型。
　　基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論，提

3、出了一種能降低計(jì)算機(jī)計(jì)算負(fù)擔(dān)，避免邊界計(jì)算結(jié)果不準(zhǔn)確的改進(jìn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法。采用改進(jìn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法研究包含離合器接合/分離動(dòng)作的模式切換過(guò)程，設(shè)計(jì)以滑摩功和沖擊度為模式切換評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)算法優(yōu)化模式切換過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)矩、離合器摩擦轉(zhuǎn)矩。
　　在轉(zhuǎn)矩優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對(duì)混合動(dòng)力客車(chē)模式切換過(guò)程中動(dòng)力與傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩跟隨控制策略進(jìn)行研究。根據(jù)混合動(dòng)力系統(tǒng)分層控制相關(guān)知識(shí)，本文對(duì)混合動(dòng)力客車(chē)模式切換過(guò)程中轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)跟隨進(jìn)行分層控制。將協(xié)同層動(dòng)態(tài)

4、轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)算法優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、離合器協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩作為目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，采用數(shù)字PID控制發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、離合器跟隨目標(biāo)轉(zhuǎn)矩。考慮到離合器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)比發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)響應(yīng)慢，本文提出以電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償離合器轉(zhuǎn)矩變化的控制策略。
　　在混合動(dòng)力客車(chē)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)及轉(zhuǎn)矩控制的基礎(chǔ)上，基于MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)，建立了同軸并聯(lián)HEV模式切換控制模型，針對(duì)包含離合器接合動(dòng)作的兩種典型模式切換過(guò)程及包含離合器分離動(dòng)作的一種模式切換過(guò)程進(jìn)行仿真分析