首页 > 学术论文

单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡平顺性控制策略研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 16:34:31
热度:

单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡平顺性控制策略研究【摘要】:混合动力汽车将传统的内燃机、电力驱动装置和储能装置结合在一起,通过良好的匹配和优化控制,实现最佳的能量分配,是

【摘要】:混合动力汽车将传统的内燃机、电力驱动装置和储能装置结合在一起,通过良好的匹配和优化控制,实现最佳的能量分配,是当今最具实际开发意义的低油耗和低排放新能源汽车。然而,随着混合动力技术研究的不断深入,混合动力汽车动态过程的控制问题在实际研发过程中日益凸显,如模式切换过程引起的整车输出转矩大幅度波动,电控机械式自动变速器(简称AMT)换挡过程存在动力中断和换挡冲击等问题,对整车的动力性和平顺性产生了严重的影响。因此,上述动态过程的平顺性控制是推进混合动力汽车产业化的关键技术之一。 本文在重庆市重大科技攻关项目《重度混合动力长安轿车关键技术与样车开发》的资助下,针对装备AMT的单电机重度混合动力汽车,以提高模式切换和换挡过程的平顺性为研究目的,主要开展了如下研究工作: ①单电机重度混合动力系统结构特性分析 分析了单电机重度混合动力系统的结构特点,确定了系统各主要部件的参数。基于单排行星齿轮机构动力耦合装置的特点,运用模拟杠杆法分析了行星齿轮机构的转速和转矩特性。在此基础上对单电机重度混合动力系统的各种工作模式进行了详细分析,为工作模式切换和AMT换挡平顺性研究奠定了基础。 ②单电机重度混合动力汽车模式切换控制策略研究 在确定了单电机重度混合动力系统各工作模式切换的边界条件以及发动机与电机目标转矩的基础上,根据模式切换过程的相似性,将混合动力系统驱动模式之间的切换进行了分类。针对纯电动行进中启动发动机的模式切换过程,提出了发动机启动过程中电机转矩与离合器结合压力联合控制和发动机启动后电机转矩调节的分阶段动态协调控制策略;针对混合驱动过程中有离合器接合的模式切换过程,提出了基于电机主动调速和离合器接合压力控制的协调控制策略;针对离合器结合后存在发动机和电机转矩变化的模式切换过程,采用了“发动机节气门开度变化率限制+发动机转矩估计+电机转矩补偿”的协调控制策略。基于Matlab/Simulink和Matlab/Stateflow仿真平台对驱动工况下的典型工作模式切换进行了仿真分析,验证了模式切换控制策略的有效性。 ③单电机重度混合动力汽车AMT换挡平顺性控制策略研究 根据单电机重度混合动力汽车的结构特点,针对发动机驱动模式下的AMT换挡过程,采用了电机和发动机电子节气门联合调速的换挡控制策略;针对发动机与电机两自由度混合驱动模式下的AMT换挡过程,提出了不分离换挡离合器的电机主动同步换挡控制策略。基于MATLAB/Simulink仿真平台对这两种工作模式下的换挡平顺性控制策略进行了仿真分析,验证了换挡控制策略的有效性。 ④单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡品质客观评价研究 从整车动力性和舒适性两个方面确定了单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡品质的评价指标。在获取模式切换与AMT换挡品质的各评价指标和相应的驾驶员主观评价结果数据样本的基础上,采用遗传算法优化BP神经网络的方法,建立了模式切换与AMT换挡品质的客观评价模型。将客观评价模型的预测结果与驾驶员主观评价结果进行对比分析,验证了客观评价模型的正确性。通过评价指标个数以及每个评价指标对客观评价模型预测结果的影响分析证明了本文所选择的评价指标的合理性。 ⑤单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡平顺性试验 搭建了单电机重度混合动力系统试验台,利用Matlab/Simulink仿真平台和dSPACE实时控制工具,开发了重度混合动力系统控制系统。分别对模式切换控制策略和换挡平顺性控制策略进行了试验验证。利用建立的客观评价模型对模式切换与AMT换挡品质的试验结果进行了客观评价。 本文对单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡平顺性控制策略进行了系统的理论分析和仿真研究,并通过台架试验对理论分析进行了验证,仿真和试验结果取得了较好的一致性。本文研究为该混合动力汽车的控制策略开发和产业化提供了理论依据和试验方法。 【关键词】:重度混合动力汽车 机械自动变速器 模式切换平顺性 换挡平顺性 客观评价
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U469.7
【目录】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-11
  • 1 绪论11-29
  • 1.1 课题的来源及意义11-12
  • 1.2 国内外混合动力汽车发展现状12-19
  • 1.3 混合动力汽车模式切换控制策略研究现状19-21
  • 1.4 混合动力汽车 AMT 换挡平顺性控制策略研究现状21-24
  • 1.5 混合动力汽车模式切换与换挡品质客观评价研究现状24-25
  • 1.6 本文主要研究内容25-29
  • 2 单电机重度混合动力系统的结构特性分析29-43
  • 2.1 引言29
  • 2.2 单电机重度混合动力系统总体结构及组成部件参数29-33
  • 2.2.1 总体结构29-30
  • 2.2.2 主要组成部件参数30-33
  • 2.3 单电机重度混合动力系统的特点33
  • 2.4 行星齿轮机构特性分析33-35
  • 2.4.1 转速特性34-35
  • 2.4.2 转矩特性35
  • 2.5 单电机重度混合动力系统工作模式分析35-41
  • 2.6 本章小结41-43
  • 3 单电机重度混合动力汽车模式切换动态过程控制策略研究43-71
  • 3.1 引言43
  • 3.2 转矩分配策略43-48
  • 3.2.1 驾驶员需求转矩识别43-45
  • 3.2.2 工作模式区域划分45-47
  • 3.2.3 发动机和电机目标转矩分配47-48
  • 3.3 动力源和湿式多片离合器的控制48-56
  • 3.3.1 发动机的控制48-49
  • 3.3.2 电机的控制49
  • 3.3.3 湿式多片离合器的控制49-56
  • 3.4 模式切换控制策略56-64
  • 3.4.1 模式切换分类56-57
  • 3.4.2 第一类模式切换控制策略57-61
  • 3.4.3 第二类模式切换控制策略61-62
  • 3.4.4 第三类模式切换控制策略62-64
  • 3.5 模式切换总体控制流程64-65
  • 3.6 仿真分析65-69
  • 3.6.1 纯电动切换至发动机驱动仿真65-67
  • 3.6.2 混合驱动 b 至混合驱动 a 仿真67-68
  • 3.6.3 发动机驱动至混合驱动 a 仿真68-69
  • 3.7 本章小结69-71
  • 4 单电机重度混合动力汽车 AMT 换挡平顺性控制策略研究71-87
  • 4.1 引言71
  • 4.2 单电机重度混合动力汽车在发动机驱动模式下的 AMT 换挡平顺性控制策略71-78
  • 4.2.1 换挡过程动力学分析72-77
  • 4.2.2 基于电机与发动机电子节气门联合调速的换挡平顺性控制策略77-78
  • 4.3 单电机重度混合动力汽车两自由度混合驱动模式下的 AMT 换挡平顺性控制策略78-82
  • 4.3.1 换挡过程动力学分析79-81
  • 4.3.2 不分离换挡离合器的电机主动同步换挡平顺性控制策略81-82
  • 4.4 仿真分析82-86
  • 4.4.1 单电机重度混合动力汽车在发动机驱动模式下的换挡平顺性仿真82-84
  • 4.4.2 单电机重度混合动力汽车两自由度混合驱动模式下的换挡平顺性仿真84-86
  • 4.5 本章小结86-87
  • 5 单电机重度混合动力汽车模式切换与 AMT 换挡品质客观评价研究87-101
  • 5.1 引言87
  • 5.2 模式切换与 AMT 换挡品质评价指标的确定87-92
  • 5.3 模式切换与 AMT 换挡品质客观评价建模92-96
  • 5.4 客观评价模型预测结果分析96-97
  • 5.5 评价指标对客观评价模型预测的影响分析97-99
  • 5.5.1 评价指标个数对客观评价模型预测结果的影响97-99
  • 5.5.2 每个评价指标对客观评价模型预测结果的影响99
  • 5.6 本章小结99-101
  • 6 单电机重度混合动力系统模式切换与 AMT 换挡平顺性试验101-117
  • 6.1 引言101
  • 6.2 台架试验系统101-108
  • 6.2.1 台架试验系统组成101-103
  • 6.2.2 试验台工作原理103-106
  • 6.2.3 数据采集及控制系统106-108
  • 6.3 测控软件开发108-109
  • 6.4 试验分析109-115
  • 6.4.1 模式切换试验109-112
  • 6.4.2 AMT 换挡平顺性试验112-114
  • 6.4.3 模式切换与 AMT 换挡品质的客观评价114-115
  • 6.5 本章小结115-117
  • 7 全文总结与展望117-121
  • 7.1 主要结论117-118
  • 7.2 论文的主要创新点和继续研究的方向118-121
  • 7.2.1 创新点118-119
  • 7.2.2 继续研究方向119-121
  • 致谢121-123
  • 参考文献123-129
  • 附录129
  • A 作者在攻读学位期间发表的论文目录129
  • B 作者在攻读学位期间参加的科研项目129


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

混合动力电动汽车动力切换协调控制综述    何仁;束驰;

混合动力工程车辆自动变速换挡策略及控制方法研究    李天宇

汽车湿式离合器模糊控制策略研究及仿真    周美兰;谢先平;王旭东;马怀俭;

汽车发动机起动过程的动力学仿真    李红朋,秦大同,杨阳,徐佳曙

四驱混合动力汽车模式切换平顺性研究    张军;周云山;黄伟;曹成龙;

混合动力汽车上AMT的换挡过程分析    罗玉涛;周斯加;赵克刚;

混合动力汽车换挡主动控制技术    刘志茹;王庆年;王光平;

并联混合动力汽车模式切换过程的协调控制    王庆年;冀尔聪;王伟华;

丰田PRIUS混合动力传动系统分析与建模    赵晓静;武一民;王海霞;

重型商用混合动力车自动变速技术综述    董翔宇;陈慧岩;李春芾;

并联式混合动力汽车控制算法的实时仿真研究    童毅,欧阳明高,张俊智

混合动力轿车机械式自动变速器换挡过程中的动力系统协调控制方法    廖承林;张俊智;卢青春;

双离合器式自动变速器控制品质评价与优化    张建国

并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究    童毅

混合动力汽车控制系统设计与仿真    何海

基于机械自动变速的轻度混合动力传动系统综合控制研究    叶明

换档质量综合评价系统的研究    王健

湿式自动离合器接合过程特性的研究    胡宏伟

无级变速混合动力汽车动力耦合及速比控制研究    邹乃威

车用并联混合动力系统瞬态过程控制技术研究    杜常清

混联式混合动力车辆优化设计与控制    于永涛

双轴并联混合动力客车电机主动同步换档技术研究    王光平

并联混合动力汽车模式切换中的协调控制问题研究    冀尔聪

并联混合动力汽车AMT无离合器操作换档过程的研究    欧阳瑞璟

基于神经网络的AMT换档品质评价方法研究    张建国

基于AMT的轻度混合动力汽车换挡品质研究    丁李辉

双离合器式混合动力传动系统模式切换品质仿真研究    王印束

并联式混合动力汽车控制策略的研究    张平平

基于遗传-BP神经网络的基桩竖向承载力预测及优化设计系统开发研究    刘顺

烧结机尾断面图像在线处理与分析方法研究    宋宝宇;杨春雨;杨东晓;费静;王奎越;

模型(汽车)试验低速风洞设计    汪涌;龚光军;

汽车曲线制动工况的轴间动态制动力分配数学模型    边铭瑞;丁品先;

7CBY—1型挂车液压制动装置的设计    李伯峰;韩永法;

数值方法在汽车性能预测中的应用    王其东;羊拯民;

对汽车制动效能评价标准的探讨    方锡邦;

基于LM-BP网络的南水北调东线源头水质综合评价    夏美娟;梁雪春;

变量施药系统电机调速的仿真研究    韦韫;邵陆寿;

拖拉机散热器的功能和使用探析    刘鼎军;

Matlab在《自动控制原理》教学中的应用    李彦梅;张三刚;

汽车转向轮主销内倾角设计计算    魏道高;乔明侠;周福庚;吕召全;

HFC6700轻型客车制动过程的仿真计算    任国清;

基于状态反馈极点配置的4WS系统设计及仿真    王莉;杜家政;

GIS在电动汽车充换电设施建设运行中的应用    谢添卉;李武峰;柏德胜;崔宇;罗小英;

浅谈离合器分泵支架优化设计    严思炜;郝世强;

主副一体整体式车架的改进    黄睿;

面向空气悬架大客车操稳性的多体动力学建模与仿真研究    葛榕;秦东晨;徐一村;

热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究    孟庆金;权悦;景绍洪;

双离合器自动变速汽车换挡过程离合器模糊控制策略研究    李光辉;

基于减法聚类的模糊神经网络在水处理过程建模中的应用    王莉;沈捷;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

类菱形车转向系统研究与分析    查云飞

金属带式无级变速器控制系统和控制策略研究    杨新桦

基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究    吴晓刚

商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究    刘文光

整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究    童伟

微型汽车自动离合器控制策略研究及应用    施青平

关于湿式离合器几个工作特性研究    张志刚

基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究    关丽荣

车辆与路面相互作用下路面结构动力学研究    李皓玉

液体粘性传动装置摩擦片元件的研究    程立

模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究    黄磊

基于神经网络的两类问题研究    程慧

基因表达式编程在神经网络中的应用研究    陶俊剑

气垫式流浆箱智能解耦控制系统    徐玉颖

基于ARM和CAN总线的染色机温度控制系统研究    刘健洪

近红外漫反射光谱结合PLS-ANN算法对药物有效成分的定量分析测定    何文

基于RS485总线的污水处理自动监控系统的研究    房传礼

液力变矩变速器自动换档控制技术研究    明五一

汽车发动机电控水泵冷却系统的设计及试验研究    傅寿字

ZL50装载机自动变速操纵系统控制策略的研究    翟涌,杜晓明,陈慧岩,刘海鸥

PSO算法加速因子的非线性策略研究    陈水利;蔡国榕;郭文忠;陈国龙;

两线制压力变送器    颜重光;

强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略    杨阳;杨文辉;秦大同;段志辉;

同轴并联混合动力装载机控制策略的研究    邹乃威;章二平;于秀敏;戴群亮;李开亮;

装载机变速器的换档操纵    王康,黄宗益,詹永红

混合动力装载机的研究现状及发展趋势    徐晓美;唐倩倩;王哲;

混联式混合动力汽车控制策略研究综述    杨宏亮,陈全世

并联混合动力电动汽车动态协调控制试验研究    严运兵;颜伏伍;杜常清;

重度混合动力汽车驱动模式切换动力源转矩协调控制    秦大同;刘东阳;杜波;龚海渊;

混合动力液压挖掘机势能回收系统的基础研究    林添良

液压挖掘机混合动力系统的控制策略与参数匹配研究    肖清

并联型混合动力汽车能量管理策略研究    舒红

工程车辆三参数最佳换挡规律及控制方法研究    崔功杰

车用并联混合动力系统瞬态过程控制技术研究    杜常清

混合动力挖掘机动力总成及参数匹配方法研究    王冬云

单电机ISG型AMT重度混合动力汽车能量管理策略研究    彭志远

桥间分配四驱混合动力电动汽车能耗优化控制策略研究    李晓甫

溢流阀动态刚度最优控制    王幼民

应用径向基函数神经网络预测单桩极限承载力    郑永保,陈建功,董占文

并联式混合动力电动汽车动力总成系统的仿真研究    梁龙,张欣,李国岫,王浩

离合器片表面温度的测量与表面应力的计算    蔡丹,魏宸官,宋文悦

坦克装甲车辆电控电动机械式自动变速操纵系统    商建平,王子冬

混合动力电动汽车技术发展与现状    何洪文,祝嘉光,李剑

基于MATLAB/STATEFLOW的AMT控制策略仿真系统    文凌波,王玉海,李兴坤,薛春宇

自动机械传动系统起步过程中离合器的自适应控制策略研究    席军强,陈慧岩,丁华荣

飞行控制与飞机发展    张汝麟

湿式摩擦离合器片翘曲变形研究    蔡丹,魏宸官,宋文悦

柴油发动机控制模型及控制算法的设计与仿真研究    杭勇

车辆平顺性虚拟试验技术的研究    王国权

并联式混合动力系统动态协调控制问题的研究    童毅

大直径灌注筒桩承载性状研究    王哲

基于CVT的类菱形混合动力电动汽车系统研究与仿真    钟勇

基于虚拟现实的汽车平顺性仿真试验系统及其关键技术研究    雷良育

换档质量综合评价系统的研究    王健

并联混合动力电动汽车的动态控制研究    严运兵

双离合器自动变速器坡道起步控制仿真研究    吕济明

干式DCT离合器温度模型及其灰色预测控制研究    牛铭奎

嵌岩桩受力性状及嵌岩深度的研究    宋仁乾

混合动力电动汽车用电机的开发与系统仿真    张东

电控机械式自动变速器(AMT)离合器最佳接合规律的研究    杨剑

混合动力汽车复式制动系统的设计与性能仿真    王鹏宇

机械式自动变速器的全电动离合器的开发    陈荣桐

基于CRUISE软件的AMT车辆性能仿真分析与实验研究    赵海峰

轻度混合动力汽车再生制动系统建模与仿真    詹迅

载货汽车电控机械式自动变速器控制策略研究    轩睿

CVT混合动力汽车再生制动系统性能仿真与试验研究    谭强俊

DCT起步与换档特性的仿真方法研究    冯巍

四驱混合动力汽车模式切换平顺性研究    张军;周云山;黄伟;曹成龙;

重度混合动力汽车驱动模式切换动力源转矩协调控制    秦大同;刘东阳;杜波;龚海渊;

条件技术在控制模式切换中的应用    郭辉;李钟慎;

电动四驱混合动力车的模式切换平稳性研究    徐悦;郭俊;张雄;吴为理;

发动机快速启/停控制系统模式切换分析    黄大星;

考虑阻抗双解现象的可控串补模式切换控制方法    李可军;赵建国;高洪霞;韩学山;牛林;K.M.Tsang;

强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略    杨阳;杨文辉;秦大同;段志辉;

重度混合动力汽车工作模式切换控制策略    杨阳;李小强;苏岭;黄剑峰;

并联式混合动力系统模式切换控制策略    吴海啸;叶进;马承广;

混合动力用双向变换器模式切换控制探讨    冯柳鑫;陈敏;周晶;徐德鸿;

缸内直喷汽油机SI-HCCI-SI燃烧模式切换的研究    田国弘;王志;葛强强;王建昕;帅石金;

明基数码相机维修流程图    山东 张永财

单电机重度混合动力汽车模式切换与AMT换挡平顺性控制策略研究    杜波

基于笔式界面中的模式切换技术的研究    马小忠

重度混合动力汽车驱动模式切换中的动力源转矩协调控制    刘东阳

并联混合动力客车驱动模式切换扭矩协调控制算法研究    王浩

双行星排式液驱混合动力汽车模式切换的协调控制    韩利伟

并联混合动力汽车模式切换动态协调控制的仿真研究    李显阳

并联混合动力工程车辆传动系统模式切换控制策略研究    张健

基于多模式切换技术的DC-DC变换器研究与设计    王艳梅

LTE系统下行MIMO模式切换技术的研究    叶秀斌