基于AMT的重度混合動力汽車經(jīng)濟性控制策略研究.pdf

1、帶行星齒輪機構(gòu)的ISG型重度混合動力汽車屬于并聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)，與普通的中度混合動力汽車相比，其電機功率所占總功率的比重增加，通過結(jié)合濕式多片離合器使電機單獨驅(qū)動車輛，增加電機利用率，降低油耗和排放；同時還可實現(xiàn)多種工作模式，比如轉(zhuǎn)矩合成和轉(zhuǎn)速合成兩種動力耦合方式。轉(zhuǎn)矩合成方式發(fā)動機和電機的轉(zhuǎn)速相同，適用于大功率的電機傳動系統(tǒng)，方便發(fā)動機和電機在寬廣的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)選擇最優(yōu)轉(zhuǎn)矩分配方案，改變發(fā)動機的工作點，提高車輛性能和整車運行效率；轉(zhuǎn)速合

2、成方式中，發(fā)動機和電機的轉(zhuǎn)矩相互制約，但可以通過電機調(diào)速來改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在一定的范圍內(nèi)實現(xiàn)無級變速，優(yōu)化整車傳動效率。鑒于以上兩點，揚長避短，合理選擇不同的動力耦合方式，充分發(fā)揮混合動力系統(tǒng)的經(jīng)濟性潛力。
　　 電控機械式自動變速器AMT(Automatic Manual Transmission)具有傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，生產(chǎn)繼承性好、成本低等優(yōu)點，裝備AMT的混合動力汽車可實現(xiàn)自動換擋。AMT沒有效率低的液力變矩器，合理的

3、換檔規(guī)律可以更進一步提高以節(jié)能減排為目的的混合動力汽車的經(jīng)濟性。
　　 本文針對裝備行星排和 AMT的重度混合動力汽車，以提高整車的燃油經(jīng)濟性為研究目的，主要展開了以下工作：
　　 ①針對本文的重度混合動力汽車可實現(xiàn)的工作模式進行分析，包括純電動模式、行車充電模式、發(fā)動機單獨驅(qū)動模式、電機助力模式a以及電機助力模式b；對混合動力系統(tǒng)各模式下各部件的運動狀態(tài)進行了詳細的研究。
　　 ②建立了重度混合動力系統(tǒng)的相關(guān)模

4、型：建立了基于模糊控制器的駕駛員模型；建立了駕駛員轉(zhuǎn)矩識別模型，即加速/制動踏板開度與需求轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系；建立了發(fā)動機、電機以及電池的理論與數(shù)值相結(jié)合的模型；建立了混合動力系統(tǒng)的行駛動力學(xué)模型；在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于前向仿真算法的重度混合動力汽車整車性能仿真模型。
　　 ③提出以發(fā)動機的燃油能耗轉(zhuǎn)化為電池電能的效率最高為目標來劃分行車充電模式下的發(fā)動機工作區(qū)間，并通過發(fā)動機燃油能耗與電池充電電能的轉(zhuǎn)換得到電池SOC變化量與電機等

5、效油耗的轉(zhuǎn)換關(guān)系，為重度混合動力汽車在不同工作模式下綜合燃油消耗率的計算奠定了基礎(chǔ)。
　　 ④以瞬時綜合燃油消耗率最低為目標對重度混合動力汽車的純電動、發(fā)動機單獨驅(qū)動、行車充電以及電機助力模式的工作區(qū)域進行了優(yōu)化，獲得了相應(yīng)的能量管理策略；在能量管理策略的基礎(chǔ)上，以綜合燃油消耗率最低為目標，制定了AMT重度混合動力汽車在不同工作模式下的經(jīng)濟性換檔規(guī)律。
　　 ⑤進行了基于Matlab/Simulink的仿真分析，搭建了重