混合動力汽車典型模式切換過程的控制策略及控制方法研究.pdf

1、隨著全球石油資源短缺和氣候環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，開發(fā)油耗小、排放低的新能源汽車將是汽車工業(yè)發(fā)展的主題?；旌蟿恿ζ囆问届`活、可實施性強(qiáng)，在現(xiàn)階段能夠較好地緩解能源短缺和環(huán)境惡化等問題。
　　混合動力汽車具有發(fā)動機(jī)和電動機(jī)兩種動力源，整車將會根據(jù)不同的工況工作在不同的模式，并進(jìn)行模式切換。由于發(fā)動機(jī)和電機(jī)兩種動力源存在動力耦合關(guān)系，其協(xié)調(diào)控制的好壞，直接影響混合動力汽車的耐久性、舒適性和動力性。因此，研究混合動力汽車工作模式切換過

2、程的控制問題十分重要。
　　本文以某單軸并聯(lián)混合動力汽車為研究對象，主要對以下幾個方面進(jìn)行了研究:
　　(1)分析單軸并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，簡要介紹幾種典型的工作模式，對不同驅(qū)動模式的切換進(jìn)行分類，并介紹沖擊度和滑摩功兩項模式切換性能評價指標(biāo)。
　　(2)重點針對純電動到發(fā)動機(jī)驅(qū)動這一模式切換過程，建立各階段的整車動力學(xué)模型，并提出相應(yīng)的控制策略。為平衡沖擊度和滑摩功這兩項性能評價指標(biāo)之間的矛盾，提出在發(fā)動機(jī)起動階

3、段和電機(jī)及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速同步階段分別利用二次型最優(yōu)控制理論和方法，求解離合器壓力最優(yōu)變化率，使目標(biāo)泛函最優(yōu)。同時為了解決權(quán)矩陣如何選取的問題，根據(jù)駕駛員駕駛意圖和二次型權(quán)矩陣值之間存在的模糊關(guān)系，研究基于模糊推理的動態(tài)調(diào)整權(quán)矩陣值的方法。
　　(3)在Matlab/Simulink環(huán)境下，搭建混合動力汽車仿真模型，對控制策略和控制方法進(jìn)行了仿真和分析。仿真結(jié)果表明，本文提出的控制策略減少了離合器滑摩，提高了模式切換快速性，同時有效降低

4、了動力耦合產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩沖擊。基于二次型最優(yōu)的離合器壓力控制，使得沖擊度和滑摩功兩者得以平衡，滿足性能指標(biāo)要求。根據(jù)駕駛員駕駛意圖，基于模糊推理的動態(tài)調(diào)整權(quán)矩陣值大小的方法是行之有效的。
　　(4)搭建基于xPC目標(biāo)的硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)，完成了測試系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建和調(diào)試。利用真實的控制器對控制策略和方法進(jìn)行算法實現(xiàn)，并對其進(jìn)行測試和驗證。硬件在環(huán)仿真實驗結(jié)果與計算機(jī)仿真結(jié)果基本一致，表明控制算法的運行效果符合控制要求且滿足實時性和可