A Research on the Distributed Control System for Extended-range Electric Vehicle

研究了增程式电动车的分布式网络控制系统.该系统由整车层和辅助动力单元( APU)层组成,整车层以整车控制器为核心,根据驾驶员的需求对整车能量需求进行分配;APU层由APU控制器来协调发动机和发电机的工作.在控制策略方面,着重研究了起动、停机和各运行工况中的能量管理策略.实车试验结果证明,该系统可有效延长纯电动续驶里程,并在电池低SOC状况下维持整车动力性能,同时发动机的运行工况将大多处于高效区域.     

P2混动自动变速器的离合器自适应控制

为了解决混合动力系统动力耦合的响应性和舒适性问题，建立混动离合器C0起动发动机过程和并联动力输出模式下的功率流模型。对C0起动发动机的控制过程进行仿真分析，针对C0的起动扭矩和电机的输出扭矩在时间和空间上的匹配问题，提出以换挡离合器的滑摩控制来进行缓冲的策略。为了实现稳定精确的发动机起动控制，消除各自的扭矩控制、液压系统特性的误差，提出C0离合器起动发动机的自适应控制和B1离合器滑摩自适应控制，以换挡离合器滑差和发动机转速的超调量为监控对象，对C0离合器各阶段压力控制参数进行自适应调整，以优化发动机起动过程。研究结果表明：通过换挡离合器的滑摩控制可以很好地解决C0离合器扭矩和电机扭矩的匹配问题，即使在换挡过程中对发动机起动也能保证良好的舒适性，并控制过程时间在1.5 s内；在整车试验过程中，通过对C0压力的自适应调整，发动机转速的超调和起动冲击问题均可以得到有效解决。     

P2混合动力离合器辅助发动机起动控制方法研究

为实现P2构型混合动力系统离合器辅助发动机起动的平顺控制,提出一种离合器与电机协调控制方法。建立了P2构型混合动力系统的动力学模型,并对离合器辅助发动机起动的控制过程进行了仿真分析。制定了离合器前馈+反馈并结合扭矩观测的控制策略,通过增加电机转速与DCT离合器之间的滑摩差,避免了起机过程中出现的转速波动给车辆带来冲击,同时给出动力电机扭矩的控制方法,实现了扭矩的合理分配。仿真分析和整车试验表明,所提出的扭矩控制方法可有效避免P2构型混合动力系统离合器辅助起机过程的冲击,实现了发动机起动各阶段的平稳过渡,确保车辆行驶的平顺性和舒适性。     

串联式混合动力汽车APU优化控制方法

对于串联式混合动力汽车,功率跟随控制策略虽然可以显著提高燃油经济性,但也因此加剧了APU动态变化,这样,在整车控制策略中必须对APU的动态行为进行优化。本文以APU的动态响应为目标,基于J1939协议,对发动机采用CAN总线直接控制,提高了发动机的动态响应速度。     

并联混合动力汽车从纯电动切换至发动机驱动的控制研究

阐述了混合动力汽车的发动机调速方法,通过建模、dSPACE AutoBox对系统的控制以及AVL测功机对系统的监控,完成了发动机起动、调速及离合器接合与分离的控制,建立了用电机补偿发动机动态转矩相对稳态转矩下降的转矩控制策略.动念控制与稳态控制2种试验结果对比表明,动态控制方法提高了驱动模式的切换性能与效果,可提高整车驾驶性、舒适性和耐久性.     

德国鲁克(Luk)公司的混合动力方案(下)

与冷起动相比．热起动时拖转的阻力矩较小．因而对电机的扭矩要求也相应地降低了。所以．热起动在2号分变速器的空档位置进行．电机不经过减速就直接通过2号离合器K2驱动发动机。为了缩短汽车起步前的这段时间,早在发动机起动过程中就可以同时通过1号离合器K1和已经挂上的1档进行减速后形成使汽车爬行的驱动力矩。     

雅马哈110型弯梁车脚起动打滑故障分析与排除

一辆雅马哈110型弯梁车,使用中发生脚起动打滑故障。用力踏脚起动杆,起动发动机,感到起动杆踏动阻力较小,脚起动不能有效起动发动机,只能使用电起动发动机。该车发动机配置使用双离合器结构,在发动机曲轴右轴颈上设有脚起动超越离合器,其结构和工作原理与电起动超越离合器相似。脚起动超越离合器主要由离合器盘、滚柱、滚柱保持架、起动内齿套和小弹簧等零部     

四轮驱动混合动力汽车模式切换协调控制

混合动力汽车通过发动机和电机两种动力源实现多种驱动模式，不同动力源的切换对整车动力性能和驾驶性能有着重要影响。在四轮驱动混合动力汽车的基础上，针对模式切换过程中不同动力源响应性差异造成驾驶性能变差的问题，以纯电动向混合驱动模式切换过程为研究对象，提出了以离合器、电机和发动机为控制对象的协调控制策略，通过控制离合器接合压力并结合电机定转矩补偿控制，同时对发动机转速进行PID闭环控制。台架和实车试验结果表明：该控制策略能够快速平稳地实现驱动模式切换，提高了整车驾驶性能。     

博世起动/停止技术:致力于低成本节能减排

在日益拥堵的城市交通中,频繁的起步-停车过程进一步提高了车辆的油耗.起动/停止技术能够以较低的成本实现较好的节能减排效果,特别适用于城市交通. 起动/停止系统的工作原理非常简单:当车辆停止时,发动机自动熄火.再次起动车辆时,仅需踩离合器踏板起动发动机.如果是自动档车辆,松掉制动踏板即可起动发动机.热起动的耗油量仅相当于空转0.7s的耗油量,因此每次停车可为用户节省成本并保护环境.     

单电机重度混合动力系统行进间发动机起动控制策略研究

针对单电机重度混合动力系统行进间发动机起动过程的平顺性问题,对其起动过程进行了动力学分析,对系统关键部件湿式多片离合器进行了理论分析与试验研究,提出了行进间发动机起动过程电机协调转矩控制策略。利用Matlab/Simulink软件仿真平台,进行了起动过程的仿真分析,搭建试验台对发动机起动过程进行台架试验。仿真与试验结果表明,所提出的控制策略能有效保证行进间发动机起动过程的平顺性。     

串联式混合动力辅助动力单元动态控制研究

提出了一种柴油机辅助动力单元(APU)动态控制器的结构,基于Z iegler-N ichols整定方法设计了发电机励磁电流PI控制器,根据闭环系统稳定性和跟踪性能试验测试设计了转速和转矩耦合PI控制器,基于稳定性准则设计了APU系统动态过程控制策略。混合动力试验表明,APU控制器保证了APU动态过程中的稳定性,跟踪性能比较满意。     

汽车离合器常见故障分析及排除

汽车离合器作为传递和切断发动机动力的装置,离合压盘及摩擦片之间经常会处于相对运动状态,因磨损、变形或摩擦副匹配等因素,容易造成离合器故障,如起步抖动、异响、分离不清、打滑烧蚀等,从而影响车辆驾乘舒适性,甚至影响车辆的正常使用,文章通过对离合系统工作原理介绍,结合笔者多年对离合器问题处理的实际工作经验,对离合器常见故障的可能因素进行分析,并提供相应的解决方案。     

P2结构混合动力系统协同控制

为了提高混合动力各系统的控制效率和响应性,针对P2结构混合动力系统控制对象的特点和整车的功能需求,提出了P2结构混合动力控制系统的构架和所有有效的工作模式,并从整车运行工况和模式转换效率的角度总结了所有有效的工作模式转换真值矩阵。为了满足各节点单元的协同控制要求,提出了P2混合动力控制系统的协同控制构架,约束了各控制单元的主要功能和接口定义,并对多个控制单元之间的复合控制过程进行描述。分析了2种不同动力源在液压控制的混合动力离合器的耦合过程以及混合动力离合器与换挡离合器控制过程重叠时所带来的动力迟滞,对离合器的压力控制和发动机的启动过程时序进行了优化。在不同的控制阶段定义了关键的控制目标,建立发动机扭矩、电机扭矩、混合动力离合器控制压力三者之间的关联。结果表明：发动机、电机、变速器之间通过HCU的协同控制方法能够高效地完成混动工作模式之间的转换。整车试验验证了各系统的系统控制效果,整个模式转换过程的时间为1.5 s,换挡品质和动力响应性满足驾驶需求。     

Starting sliding mode variable structure that coordinates the control and real-time optimization of dry dual clutch transmissions

This paper researches the coordination of control between an engine and clutch at the system level to adequately reflect a driver’s intention and improve the starting performance of a vehicle equipped with a dry dual clutch transmission (DCT). Four-degree-of-freedom (DOF) starting dynamic equations are established for a dry DCT with a single intermediate shaft, and a two-DOF model of the sliding friction process and a single-DOF in-gear model of stable operation are obtained after simplifying these equations. Taking advantage of predictive control and a genetic algorithm, target tracing curves of the engine’s speed and the vehicle’s velocity are optimally specified online, and the starting sliding mode variable structure (SMVS) coordinating control strategy is designed to track these curves. The starting performance of a prototype car equipped with a dry DCT is simulated under different starting cases on the MATLAB/Simulink software platform. The simulation results show that the designed SMVS coordinating controller not only embodies driver intention and effectively improves the dry DCT car’s starting performance but is also highly robust when subjected to variations in the vehicle parameters.     

AMT离合器的综合模糊控制

车辆起步时离合器操作必须与发动机协调，其控制过程是较特殊的非线性问题。本文综合了模糊控制、专家控制和分级控制的思想，提出综合模糊控制的观点，并通过了实车验证。     

混合动力城市客车辅助功率单元技术研究

为提高串联式混合动力城市客车的性能,研究了基于柴油机—电励磁发电机的辅助功率单元(APU)技术。综合考虑效率和排放目标,给出了APU参数的确定方法。提出了APU的电压和功率控制策略,并进行了试验验证。     

双电机混合动力车辆串并联驱动模式切换控制方法

为实现双电机混联构型混合动力车辆(HEV)的串并联切换控制,通过对双电机混联构型进行串并联驱动模式分析,提出一种通过三动力源协调控制的无动力中断切换方法。将串联到并联切换过程分为发动机工作点转移、离合器结合、动力源切换3个阶段,将并联到串联行驶切换过程划分为动力源切换、离合器打开、发动机工作点转移3个阶段,并通过仿真分析和实车测试对控制方法进行了验证。结果表明:在时速80 km/h进行串联到并联切换时,切换过程历时1.76 s,切换冲击度小于10 m/s³,相同时速进行并联到串联切换时,切换过程历时2.57 s,切换冲击度小于5 m/s³,整个切换过程,均没有出现动力中断现象。因此,本控制方法,能够顺利地完成串并联切换控制。     

Conceptual design of economic hybrid vehicle system using clutchless geared smart transmission

Most hybrid vehicles employ the continuously variable transmission (CVT or eCVT) currently as their choice of the transmissions. Recently, an automated geared transmission (AGT) or dual clutch transmission (DCT) is being tried for some hybrid vehicles for the better fuel economy than the CVT hybrid. However, this AGT or DCT is using automated clutches which require the hydraulic power in addition to the slippage in the clutch plate invoking some energy loss as well as wear. Also, they require a motor with significant power to match to the engine power. The clutchless geared smart transmission (CGST) has no clutch and the clutch function is performed by a planetary gear system controlled by a motor-generator. The hybrid vehicles proposed here using CGST may have some merits in durability, fuel efficiency, and cost since they do not have clutches. The motor used for the clutch function can be also working for power merge with the engine in propelling the vehicle. The proposed hybrid system can be either mild hybrid or full hybrid by adopting a different capacity of battery with much smaller motor-generator due to the planetary gear system compared to the other type hybrid vehicles. In this study, the prospects of newly proposed CGST hybrid system are examined in practical aspects compared with AGT hybrid or DCT hybrid systems.