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(jīng)成為人們不得不面對的日益嚴(yán)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(yán)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(nèi)在其動力電池壽命、容量等關(guān)鍵技術(shù)上難以取得實質(zhì)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(dāng)長時間內(nèi)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(chǎn)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(xiàn)電機單獨驅(qū)動、發(fā)動機單獨驅(qū)動、發(fā)動機和電機聯(lián)合驅(qū)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(yīng)時間有很大差異，當(dāng)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(qū)動扭矩不發(fā)生波動。驅(qū)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(qū)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(lián)、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(guān)閉、限力矩離合器結(jié)合、電機參與驅(qū)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(zhuǎn)化等過程，這些過程都需要根據(jù)具體情況對各相關(guān)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(zhì)

4、。本文的主要研究內(nèi)容有：
　?、賹Ρ疚膶娀?CVT轎車動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點及參數(shù)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(xué)模型。在對混合動力汽車各部件特性分析的基礎(chǔ)上建立了各關(guān)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(xué)模型等。
　?、趯娀?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(biāo)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(zhì)的評判標(biāo)準(zhǔn)。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(xié)調(diào)控制策略及協(xié)調(diào)控制結(jié)束的條件。
　　④利用Stateflow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