混合動(dòng)力汽車(chē)模式切換過(guò)程轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制器設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、混合動(dòng)力汽車(chē)因其出色的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能正被越來(lái)越廣泛地使用，然而混合動(dòng)力汽車(chē)由多種動(dòng)力源聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)使其結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，此結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得車(chē)輛有多種驅(qū)動(dòng)模式，從而在不同行駛工況下需要進(jìn)行模式切換。在模式切換過(guò)程中若不對(duì)不同動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮f(xié)調(diào)控制，將會(huì)影響車(chē)輛駕駛性能以及乘車(chē)舒適性。本文針對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)由純電動(dòng)模式向并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式切換這一過(guò)程，主要研究了該過(guò)程的動(dòng)力學(xué)建模、轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方法以及轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制器硬件設(shè)計(jì)。
　

2、　首先，本文分析了混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了模式切換過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型。由于車(chē)輛從純電動(dòng)模式向并聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式切換這一過(guò)程中存在著離合器的結(jié)合過(guò)程，帶來(lái)了離合器摩擦轉(zhuǎn)矩，會(huì)造成輸出總轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)和離合器的磨損，因此本文提出了以車(chē)輛縱向沖擊度與離合器滑磨功作為模式切換過(guò)程性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)這兩項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了模式切換過(guò)程開(kāi)環(huán)控制的仿真結(jié)果，指出其存在的問(wèn)題。
　　然后，針對(duì)模式切換時(shí)的過(guò)驅(qū)動(dòng)控制問(wèn)題，提出了一種基于控制分配的轉(zhuǎn)

3、矩協(xié)調(diào)控制方法，該方法將控制器的設(shè)計(jì)分為了上層偽控制指令的規(guī)劃和下層的控制分配，上層偽控制指令的規(guī)劃采用顯式模型預(yù)測(cè)控制方法處理控制輸入的約束問(wèn)題，離線求得控制率，避免了反復(fù)在線優(yōu)化；下層的控制分配采用最優(yōu)的分配方法，對(duì)實(shí)際控制量進(jìn)行了最優(yōu)分配，而后對(duì)系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析并在Matlab/Simulink軟件中搭建了控制系統(tǒng)仿真模型，驗(yàn)證了轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制器的有效性，并討論了控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　最后，進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)

4、控制器硬件設(shè)計(jì)。本文主要對(duì)控制器的接口電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)以保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性，分別對(duì)CAN(Controller Area Network)總線接口電路以及信號(hào)采集接口電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，然后通過(guò)仿真和測(cè)試驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的電路功能，之后考慮到混合動(dòng)力汽車(chē)中惡劣的電磁環(huán)境，根據(jù)汽車(chē)電子的要求進(jìn)行了靜電放電測(cè)試、瞬態(tài)抗擾測(cè)試、容性耦合抗擾測(cè)試和BCI(Bulk Current Injection)大電流測(cè)試，使得所設(shè)計(jì)的接口電路滿足電磁兼容