双电机混合动力汽车起步与换挡过程协调控制

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作   者：

张农;  周石磊;  朱波;  张邦基;  郑敏毅; 

作者机构：

合肥工业大学汽车工程技术研究院;  湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室;  合肥工业大学汽车与交通工程学院; 

关键词：

动力中断;  汽车工程;  协调控制;  混合动力汽车;  联合仿真; 

期刊名称：

长安大学学报(自然科学版)

基金项目：

主动液压互联悬架与车辆稳定性控制系统协同控制方法研究

i s s n：

1671-8879

年卷期：

2019 年 03 期

页   码：

117-126

摘   要：

针对采用自动变速箱(AMT)的混合动力汽车存在换挡动力中断问题,提出一种新型双电机混合动力驱动系统,该系统主要包括1台发动机、2个电机和1个四挡变速箱。通过控制发动机、电机、离合器与同步器的工作状态,该混合动力系统可实现纯电动驱动、发动机和电机并联驱动、串联驱动、制动能量回收以及行车发电等多种工作模式。采用集中质量法和牛顿第二定律对该驱动系统进行动力学分析,将其等效为质量-弹簧-阻尼系统,并建立动力学方程。通过查表法建立了发动机和电机模型。结合混合动力驱动系统结构特点,设计模式切换和换挡过程的控制策略,在模式切换和换挡过程中,结合发动机和电机的扭矩响应特性,对发动机和电机输出扭矩进行协调控制。采用基于发动机输出扭矩的电机扭矩补偿策略维持汽车驱动扭矩,避免出现换挡动力中断现象。基于AMESim和MATLAB/Simulink软件平台搭建整车模型及控制策略模型,并对模式切换和换挡过程进行仿真分析。研究结果表明:双电机混合动力驱动系统可实现车辆换挡过程中输出扭矩平顺变化,无动力中断现象;通过限制发动机和电机的扭矩变化率,以及离合器和同步器等执行机构的分离接合速度,可将模式切换和换挡过程的冲击度控制在合理范围内。