CVT插電式混合動力系統(tǒng)驅(qū)動模式切換過程的平順性研究.pdf

1、隨著全球石油資源的日益枯竭和環(huán)境污染的日益嚴重，世界各國排放法規(guī)不斷提高，使新能源汽車得到了快速的發(fā)展。由于純電動汽車續(xù)駛里程短、充電時間長和電池技術(shù)不夠成熟，以及燃料電池汽車成本高等原因，限制了它們的發(fā)展。因此，混合動力汽車已成為最具開發(fā)意義的新能源汽車?；旌蟿恿ζ囆旭傔^程中，動力傳動系統(tǒng)將根據(jù)駕駛意圖和汽車工作狀態(tài)選擇在合適的工作模式下行駛，以提高整車動力性或能耗經(jīng)濟性。然而，當混合動力系統(tǒng)進行模式切換時，需對相關(guān)部件進行協(xié)調(diào)控制

2、，如若控制不當，動力傳動系統(tǒng)將產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)矩波動，導(dǎo)致汽車行駛平順性變差。因此，有必要對混合動力系統(tǒng)模式切換過程制定合理的動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①分析了CVT插電式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，并確定了整車及主要部件參數(shù)；在此基礎(chǔ)上，對主要部件的轉(zhuǎn)矩特性進行了分析，并建立了相關(guān)部件的仿真模型，為模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制過程的仿真分析奠定了基礎(chǔ)。②分析了不同驅(qū)動模式下主要部件的工作狀態(tài)，并建立了系統(tǒng)狀態(tài)方程，為模式切換過

3、程的分析奠定了基礎(chǔ)；對模式切換過程動力傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩波動問題進行了分析，并將模式切換過程定義為兩個階段：動力源與離合器工作狀態(tài)切換階段與CVT快速響應(yīng)目標速比突變階段；給出了沖擊度評價指標，并分別對模式切換過程兩階段的沖擊度進行了分析；對模式切換過程動力源與離合器工作狀態(tài)切換階段進行了動力學(xué)分析，得出了該階段動力源轉(zhuǎn)矩和離合器轉(zhuǎn)矩的變化是導(dǎo)致動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩波動的主要原因；對模式切換過程CVT快速響應(yīng)目標速比突變階段進行了動力學(xué)分析，得

4、出了該階段CVT速比變化產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)矩是導(dǎo)致動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩波動的主要原因。③對驅(qū)動工況下的轉(zhuǎn)矩分配策略進行了簡要分析，為模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制的研究提供了初始條件；針對模式切換過程動力源與離合器工作狀態(tài)切換導(dǎo)致動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩波動的問題，提出了以沖擊度為控制目標，“電動機轉(zhuǎn)矩補償控制+發(fā)動機節(jié)氣門開度變化率限制”的動力源轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略；針對模式切換過程CVT快速響應(yīng)目標速比導(dǎo)致動力傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩波動的問題，提出了以沖擊度為控制目標，“電

5、動機轉(zhuǎn)矩補償控制+CVT速比變化率限制”的動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略；在此基礎(chǔ)上，對模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制策略的具體實現(xiàn)過程進行了分析。④在MATLAB/Simulink/Stateflow和Simscape平臺上建立了CVT插電式混合動力汽車的前向仿真模型和控制策略模型；對模式切換過程動力源與離合器工作狀態(tài)切換階段進行了有、無動態(tài)協(xié)調(diào)控制的仿真對比分析，并對模式切換過程CVT快速響應(yīng)目標速比突變階段進行了仿真對比分析。仿真結(jié)果表明采用動態(tài)協(xié)調(diào)控制