并聯(lián)式混合動力汽車AMT無動力中斷換檔控制策略研究
發(fā)布時間:2021-02-20 18:23
為改善混合動力汽車的換檔品質(zhì)、經(jīng)濟性和動力性能,越來越多的混合動力汽車裝配機械式自動變速器,目前針對混合動力傳動系統(tǒng)的研究主要包括兩個方面:動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化;動力傳動系統(tǒng)的動態(tài)協(xié)調(diào)控制。機械式自動變速器具有傳動效率高、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點,但換檔過程存在動力中斷的問題。本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“極端行駛工況下HEV工作模式瞬態(tài)切換穩(wěn)定性突變機理及失穩(wěn)控制”(51705208),以搭配機械式自動變速器AMT的P3并聯(lián)式混合動力客車作為樣車,研究混合動力傳動系統(tǒng)無動力中斷的換檔控制策略。主要研究內(nèi)容如下:首先,對P3并聯(lián)式混合動力客車動力傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點和工作模式進行分析,結(jié)合發(fā)動機和驅(qū)動電機的試驗數(shù)據(jù)進行建模,基于Simscape搭建試驗樣車的等效整車仿真模型,并對混合動力客車的動力性能進行仿真驗證,仿真結(jié)果驗證了所搭建模型的正確性。其次,對換檔規(guī)律進行研究,分析了不同類型的換檔規(guī)律,選擇車速和加速踏板開度作為換檔參數(shù),針對裝配機械式自動變速器AMT的P3并聯(lián)式混合動力客車采用最佳經(jīng)濟性換檔規(guī)律,并制定了最佳經(jīng)濟性換檔曲線,基于Matlab/Simulink仿真平臺建立了換...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
近五年新能源汽車保有量
因此車輛能量的綜合利用效率不顯著。并聯(lián)式混合動力汽車是通過發(fā)動機和驅(qū)動電機以并聯(lián)的方式組合動力總成來進行驅(qū)動車輛,并聯(lián)式混合動力汽車具有多種工作模式:混合驅(qū)動模式、內(nèi)燃機驅(qū)動模式、純電動模式、行車充電模式和制動能量回收模式,根據(jù)駕駛員的操作意圖和車輛的行駛狀態(tài),通過各種工作模式的合理使用與切換能夠提高整車的經(jīng)濟性能。混聯(lián)式混合動力汽車具有串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動力汽車的特點,因此動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,并且制造成本較高。綜合動力總成的復(fù)雜程度、能量效率、成本因素等分析,并聯(lián)式混合動力汽車值得研究與推廣應(yīng)用。1.2 并聯(lián)式混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)驅(qū)動電機在傳動系統(tǒng)中布局位置的不同,可以將并聯(lián)式混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)分類為如圖 1.2 所示[8]。
圖 1.3 HAMT 新型混合動力系統(tǒng)簡圖[12]Fig.1.3 Structure diagram of new hybrid powertrain system with HAMT兩檔變速器在不增加顯著復(fù)雜性和質(zhì)量的情況下,是提高電動車效率和性能的最適合的解決方案[14][15]。意大利的 Oerlikon Graziano 公司研發(fā)出單向離合器和摩擦離合器組合的兩檔變速器[16],如圖 1.4 所示,當(dāng)單向離合器結(jié)合、摩擦離合器分離時對應(yīng)一檔驅(qū)動,當(dāng)單向離合器分離、摩擦離合器結(jié)合時對應(yīng)二檔驅(qū)動,由于單向離合器的超越特性能夠?qū)崿F(xiàn)無縫換檔。Sorniotti 等對換檔過程中電機轉(zhuǎn)矩需求、摩擦離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制進行研究,對實現(xiàn)無縫換檔過程中的轉(zhuǎn)矩階段和慣性階段進行了仿真分析[17][18]。葉杰等利用極小值原理的最優(yōu)控制算法對換檔過程中的驅(qū)動電機、摩擦離合器的最優(yōu)狀態(tài)軌跡進行求解[19],同時也提出換檔過程分階段的驅(qū)動電機協(xié)調(diào)控制策略[20]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多種混合動力系統(tǒng)構(gòu)型的48 V技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 董學(xué)鋒,王軍雷,梁金廣. 汽車技術(shù). 2019(01)
[2]我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的研究[J]. 許志海. 科技與創(chuàng)新. 2018(04)
[3]節(jié)能與新能源汽車傳動技術(shù)的發(fā)展[J]. 徐向陽. 汽車安全與節(jié)能學(xué)報. 2017(04)
[4]淺析混合動力汽車動力系統(tǒng)的實現(xiàn)方式[J]. 聞坤,劉懷金,宋偉,邵奎柱. 輕型汽車技術(shù). 2017(06)
[5]新能源汽車分類[J]. 徐辰,李偉績. 國外電子測量技術(shù). 2017(05)
[6]純電動汽車無動力中斷二速變速器的電機協(xié)調(diào)換擋控制[J]. 葉杰,趙克剛,黃向東,劉延偉,姚偉浩. 汽車工程. 2016(08)
[7]基于最優(yōu)控制理論的電動汽車機械式自動變速器換檔控制[J]. 方圣楠,宋健,宋海軍,臺玉琢,TRUONG Sinh Nguyen. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]純電動汽車續(xù)航里程提升措施分析[J]. 張尚生,劉敏,苑忠國. 汽車實用技術(shù). 2016(05)
[9]單摩擦元件純電動兩檔變速器換檔最優(yōu)控制[J]. 葉杰,黃向東,趙克剛,劉延偉,黃謝鑫. 機械工程學(xué)報. 2016(20)
[10]關(guān)于我國新能源汽車的現(xiàn)狀及前景展望[J]. 梁旭升. 科技展望. 2016(10)
博士論文
[1]基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制技術(shù)研究[D]. 金涵宇.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]輕型商用車AMT綜合智能型換擋規(guī)律研究[D]. 張永明.江蘇大學(xué) 2017
[2]雙電機混合動力汽車無動力中斷切換過程研究[D]. 周石磊.湖南大學(xué) 2017
[3]機械式自動變速器(AMT)換擋綜合控制技術(shù)研究[D]. 何雄.湖南大學(xué) 2016
[4]純電動客車綜合換檔規(guī)律研究[D]. 李順波.吉林大學(xué) 2014
[5]并聯(lián)混合動力汽車模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制的仿真研究[D]. 李顯陽.北京交通大學(xué) 2014
本文編號:3043160
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
近五年新能源汽車保有量
因此車輛能量的綜合利用效率不顯著。并聯(lián)式混合動力汽車是通過發(fā)動機和驅(qū)動電機以并聯(lián)的方式組合動力總成來進行驅(qū)動車輛,并聯(lián)式混合動力汽車具有多種工作模式:混合驅(qū)動模式、內(nèi)燃機驅(qū)動模式、純電動模式、行車充電模式和制動能量回收模式,根據(jù)駕駛員的操作意圖和車輛的行駛狀態(tài),通過各種工作模式的合理使用與切換能夠提高整車的經(jīng)濟性能。混聯(lián)式混合動力汽車具有串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動力汽車的特點,因此動力總成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,并且制造成本較高。綜合動力總成的復(fù)雜程度、能量效率、成本因素等分析,并聯(lián)式混合動力汽車值得研究與推廣應(yīng)用。1.2 并聯(lián)式混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式根據(jù)驅(qū)動電機在傳動系統(tǒng)中布局位置的不同,可以將并聯(lián)式混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)分類為如圖 1.2 所示[8]。
圖 1.3 HAMT 新型混合動力系統(tǒng)簡圖[12]Fig.1.3 Structure diagram of new hybrid powertrain system with HAMT兩檔變速器在不增加顯著復(fù)雜性和質(zhì)量的情況下,是提高電動車效率和性能的最適合的解決方案[14][15]。意大利的 Oerlikon Graziano 公司研發(fā)出單向離合器和摩擦離合器組合的兩檔變速器[16],如圖 1.4 所示,當(dāng)單向離合器結(jié)合、摩擦離合器分離時對應(yīng)一檔驅(qū)動,當(dāng)單向離合器分離、摩擦離合器結(jié)合時對應(yīng)二檔驅(qū)動,由于單向離合器的超越特性能夠?qū)崿F(xiàn)無縫換檔。Sorniotti 等對換檔過程中電機轉(zhuǎn)矩需求、摩擦離合器執(zhí)行機構(gòu)的控制進行研究,對實現(xiàn)無縫換檔過程中的轉(zhuǎn)矩階段和慣性階段進行了仿真分析[17][18]。葉杰等利用極小值原理的最優(yōu)控制算法對換檔過程中的驅(qū)動電機、摩擦離合器的最優(yōu)狀態(tài)軌跡進行求解[19],同時也提出換檔過程分階段的驅(qū)動電機協(xié)調(diào)控制策略[20]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于多種混合動力系統(tǒng)構(gòu)型的48 V技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 董學(xué)鋒,王軍雷,梁金廣. 汽車技術(shù). 2019(01)
[2]我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的研究[J]. 許志海. 科技與創(chuàng)新. 2018(04)
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[4]淺析混合動力汽車動力系統(tǒng)的實現(xiàn)方式[J]. 聞坤,劉懷金,宋偉,邵奎柱. 輕型汽車技術(shù). 2017(06)
[5]新能源汽車分類[J]. 徐辰,李偉績. 國外電子測量技術(shù). 2017(05)
[6]純電動汽車無動力中斷二速變速器的電機協(xié)調(diào)換擋控制[J]. 葉杰,趙克剛,黃向東,劉延偉,姚偉浩. 汽車工程. 2016(08)
[7]基于最優(yōu)控制理論的電動汽車機械式自動變速器換檔控制[J]. 方圣楠,宋健,宋海軍,臺玉琢,TRUONG Sinh Nguyen. 清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]純電動汽車續(xù)航里程提升措施分析[J]. 張尚生,劉敏,苑忠國. 汽車實用技術(shù). 2016(05)
[9]單摩擦元件純電動兩檔變速器換檔最優(yōu)控制[J]. 葉杰,黃向東,趙克剛,劉延偉,黃謝鑫. 機械工程學(xué)報. 2016(20)
[10]關(guān)于我國新能源汽車的現(xiàn)狀及前景展望[J]. 梁旭升. 科技展望. 2016(10)
博士論文
[1]基于濕式離合器的商用車AMT動力傳動系統(tǒng)一體化控制技術(shù)研究[D]. 金涵宇.吉林大學(xué) 2016
碩士論文
[1]輕型商用車AMT綜合智能型換擋規(guī)律研究[D]. 張永明.江蘇大學(xué) 2017
[2]雙電機混合動力汽車無動力中斷切換過程研究[D]. 周石磊.湖南大學(xué) 2017
[3]機械式自動變速器(AMT)換擋綜合控制技術(shù)研究[D]. 何雄.湖南大學(xué) 2016
[4]純電動客車綜合換檔規(guī)律研究[D]. 李順波.吉林大學(xué) 2014
[5]并聯(lián)混合動力汽車模式切換動態(tài)協(xié)調(diào)控制的仿真研究[D]. 李顯陽.北京交通大學(xué) 2014
本文編號:3043160
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