強混CVT轎車動力傳動系統(tǒng)工作模式切換控制研究.pdf

1、能源枯竭、環(huán)境污染已經成為人們不得不面對的日益嚴重的全球性問題。汽車保有量不斷增長，排放法規(guī)要求逐漸提高，給汽車行業(yè)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)，也給新能源汽車的發(fā)展帶來了前所未有的機遇。純電動汽車短時間內在其動力電池壽命、容量等關鍵技術上難以取得實質性突破，燃料電池汽車的發(fā)展也受到了限制，使得混合動力電動汽車在相當長時間內都將繼續(xù)成為最具開發(fā)潛力的清潔汽車。
　　能源與環(huán)境問題加上國家政策的扶持，使混合動力電動汽車成為了各汽車企業(yè)研究、開發(fā)

2、的重點。但眾多研究單位和生產廠家都將研究重點放在了混合動力汽車能量管理策略上面，而對模式切換過程控制策略研究的重視不夠。強混合動力汽車可以實現電機單獨驅動、發(fā)動機單獨驅動、發(fā)動機和電機聯合驅動、行車充電、再生制動等多種工作模式。由于發(fā)動機與電動機對扭矩命令的響應時間有很大差異，當混合動力汽車由某一種工作模式切換到另外一種工作模式時，很難使整車的驅動扭矩不發(fā)生波動。驅動扭矩的波動會對傳動系統(tǒng)造成沖擊，影響整車的行駛平順性與乘客的乘坐舒適性

3、。因而對混合動力汽車模式切換過程中驅動扭矩的動態(tài)控制的研究非常必要。
　　本文以強混CVT轎車為研究對象。它是并聯、力矩耦合、插電式的混合動力電動汽車。在行駛過程中如需要進行模式切換，可能會遇到ISG電機起動發(fā)動機、發(fā)動機關閉、限力矩離合器結合、電機參與驅動、電機在電動機工作狀態(tài)與發(fā)電機工作狀態(tài)之間的轉化等過程，這些過程都需要根據具體情況對各相關部件進行合理的控制，使混合動力汽車滿足駕駛員意圖及路況需求的同時，有良好的模式切換品質

4、。本文的主要研究內容有：
　?、賹Ρ疚膶娀?CVT轎車動力傳動系統(tǒng)結構特點及參數進行分析。對本混合動力汽車的各種運行模式進行了分析并建立了動力學模型。在對混合動力汽車各部件特性分析的基礎上建立了各關鍵部件的Matlab/Simulink模型，包括：發(fā)動機模型、電池模型、限力矩離合器模型、電機模型、CVT模型及整車縱向動力學模型等。
　　②對強混 CVT轎車的需求扭矩進行了識別，劃分混合動力汽車的各運行區(qū)域，確定混合動力汽車

5、各模式運行的條件及在各模式中動力源的目標扭矩和變速器的速比控制策略。
　?、鄞_定混合動力汽車不同模式間切換的條件，分析模式切換品質的評判標準。制定限力矩離合器接合過程中的控制策略，制定電機起動發(fā)動機過程中對電機、發(fā)動機及限力矩離合器的控制策略，制定發(fā)動機停機過程的控制策略。確定各模式切換過程的扭矩協調控制策略及協調控制結束的條件。
　?、芾肧tateflow建立強混CVT轎車控制策略的仿真模型，重點對典型模式切換過程：行進