并联式混合动力汽车模式切换控制策略研究

并联式混合动力汽车模式切换时离合器会介入传动系统，容易引起较明显的冲击感，是影响整车驾驶舒适性的主要因素。为此，提出了基于离合器双模糊和电机转矩协调的模式切换控制策略。首先建立混合动力汽车模式切换过程的动力学模型，以减小离合器滑磨功为目标，对模式切换时的离合器接合过程进行划分；其次，结合混合动力汽车模式切换的基本要求和驾驶意图，制定离合器双模糊控制策略，分别对滑摩阶段的接合时长和转矩同步阶段的压力变化率进行控制；然后以离合器滑磨功和整车冲击度为优化目标，采用二次型最优控制算法对滑摩阶段的接合压力进行优化，从而获取模式切换过程中离合器的最优接合压力轨迹；在此基础上，通过实时计算离合器传递转矩，根据电机转矩响应快的特点，制定电机转矩协调控制策略；最后，基于某混合动力试验样车，在底盘测功机上分别进行缓加速、中等加速和急加速下的模式切换试验，对所提出的控制策略进行验证。试验结果表明：该策略能较好地反映驾驶人驾驶意图，保证离合器的使用寿命，所产生的整车冲击度均处于合理范围之内，改善了整车模式切换过程中的驾驶舒适性。     

Coordinated Torque Control of Power Sources for Driving Mode Switch of Full Hybrid Electric Vehicle

针对采用离合器和行星排作为动力耦合机构的重度混合动力汽车在模式切换过程中动力源输出转矩波动过大从而影响驾驶平顺性的问题,考虑模式切换过程中发动机和电机动态特性的差异,采用遗传算法结合BP神经网络建立了发动机转矩模型.在对离合器接合与分离前后发动机输出转矩准确估计的基础上,通过离合器接合压力的模糊控制和电机输出转矩对发动机转矩波动的补偿控制,减小了不同模式切换过程的输出转矩波动,以提高模式切换的平顺性.建立了该重度混合动力汽车的动力学仿真模型,并进行了不同混合驱动模式之间模式切换的仿真分析.结果表明,采用本文提出的转矩协调控制方法能够有效提高模式切换的平顺性.     

高速多片湿式离合器低带排转矩参数优化设计

试验发现高速湿式离合器在分离状态下易出现摩擦片与钢片之间的碰撞摩擦,由此引起离合器带排转矩的急剧增大,影响传动装置的工作效率和可靠性。因此,本文中以多片湿式离合器为研究对象,建立了湿式离合器油槽结构与工作参数优化设计模型,以离合器最高工作转速时的带排转矩最小为优化目标,采用基于带排转矩近似模型的优化设计方法,利用最优拉丁超立方试验设计法、椭圆基神经网络模型和多岛遗传算法分别对摩擦片油槽结构参数和离合器工作参数进行了优化设计,并对优化结果进行仿真和试验验证。研究结果表明:摩擦片油槽结构参数中油槽深度和油槽数量对带排转矩的负效应比较明显;离合器工作参数中摩擦副间隙对带排转矩的负效应较明显。     

客车用膜片弹簧离合器传递转矩建模

为了实现混合动力车自动膜片弹簧离合器的传递转矩建模,以应用于某款混合动力客车的膜片弹簧离合器为研究对象,建立膜片弹簧弹性特性计算模型,测试离合器盖和从动盘的载荷变形特性。综合考虑从动盘、离合器盖和膜片弹簧变形对离合器工作的影响,分析离合器膜片弹簧各加载点的静力学变形耦合关系,推导膜片弹簧离合器分离指行程与零部件变形关系的解析表达式,提出以分离行程为输入、以压紧力/分离力为输出的离合器操纵特性静力学计算模型。以离合器滑摩速度和滑摩温度为试验因素,以离合器摩擦片摩擦因数为试验目标,设计二因素三水平的正交试验方案,在离合器综合试验台上进行摩擦片摩擦因数的测试,并通过计算分析得到摩擦因数回归模型。综合压紧力操纵模型和摩擦因数模型,提出离合器传递转矩的计算模型。最后通过离合器台架试验,对离合器传递转矩模型的计算结果和台架测试结果进行对比分析。结果表明:摩擦因数回归模型拟合良好,置信度达到99%;建立的离合器传递转矩模型在大转速差范围误差较大,在小转速差范围计算精度较高,其能够有效预测离合器的传递转矩。     

轻度混合动力节能离合器控制策略研究及仿真分析

在传统ISG型混合动力系统的发动机和电机之间增加一个自动离合器,将其定义为节能离合器。针对该ISG型混合动力系统中节能离合器接合问题,进行了节能离合器控制策略研究,并对离合器接合过程进行了动力学分析,建立了离合器控制仿真模型。分析了离合器接合量和接合速度随离合器主、从动盘转速变化的关系。     

干式离合器摩擦转矩两种估计模型的对比

根据常规量产车上可以获得的信号——发动机转速、名义发动机转矩和名义离合器压紧力,在不额外增加传感器的条件下,对干式离合器的摩擦转矩进行了估计。建立了基于梯度投影法的估计模型和自适应估计模型,通过仿真和台架试验分析了两种估计模型的性能,结果表明,自适应估计模型对离合器摩擦转矩的估计精度较高。     

越野汽车差速器同步锁止机构自动控制系统中牙嵌式离合器强度和运动的分析

分析研究了所设计的越野汽车差速器同步锁止机构自动控制系统中牙嵌式离合器在动态接合时的工作特性，确定了该种离合器强度所允许的最大转速差，还分析了牙嵌式离合器特殊的牙形对其动态接合特性的影响及动态接合的几种情况，确定了该种离合器接合所允许的转速差。     

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。     

湿式离合器动态接合特性的仿真与试验

根据湿式离合器接合过程特点,应用平均雷诺方程和粗糙表面弹性接触模型对湿式离合器接合过程建立了有效数学模型。利用Runge-Kutta方法对模型求解,分别研究了摩擦衬片渗透性、润滑油粘度、接合压力、动静摩擦因数特性等因素对接合过程中转矩响应、粘性转矩峰值、锁止处转矩峰值和接合时间的影响规律,并通过试验验证了模型的正确性和有效性。仿真与试验结果表明:增大摩擦衬片渗透性或接合压力,可以加快转矩响应,缩短接合时间;增大润滑油粘度,可以减慢转矩响应,缩短接合时间;减小摩擦副的动静摩擦因数差值,可以减小锁止处转矩峰值。     

汽车离合器可靠性统计模型

本文通过大量的统计数据分析，获得了汽车离合器摩擦片寿命的统计模型和离合器的１００ｋｍ接合次数统计模型，并应用该统计模型，证实了离合器摩擦片寿命预估理论和实际使用寿命的一致性。