双电机混动车辆串并联模式切换过程设计与实现

针对双电机混动车辆在车辆运行过程中串并联驱动模式的切换需求,通过分析双电机混联构型结构特点,提出一种通过发动机、发电机和驱动电机协调控制实现无动力中断的切换控制方法.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、动力源切换三个阶段,将并联到串联切换过程划分为动力源切换、离合器打开、发动机工作点转移三个阶段,能够实现串并联驱动模式的顺利切换,同时上述切换阶段划分也能较好的支持串并联切换过程中的切换意图改变操作.最后进行了控制策略的实车验证,切换过程中冲击度小于8.结果 表明,所提出的串并联切换控制方法能够完全支持车辆运行过程中的串并联切换.     

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。     

基于新型动力耦合构型的HEV模式切换协调控制策略研究

受到不同动力源响应差异及离合器非连续工作特点的影响,混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)在模式切换过程中存在动力传递不连续及整车纵向冲击。针对一种采用新型动力耦合构型的混合动力汽车,研究了车辆由纯电动状态切换至发动机单独驱动的多动力源协调控制策略。此方案将模式切换过程分为5个阶段,确定了不同切换阶段的控制策略,并提出了基于模糊控制的离合器接合策略。仿真结果表明,提出的模式切换协调控制策略使整车冲击度减小了73.5%,提高了HEV模式切换过程的平顺性。     

无级变速混联式混合动力客车能量分配策略

提出一种新型的混联式混合动力系统,该系统采用双电机结构,由大功率的主驱电机代替变速箱实现无级变速。对于客车不同行驶工况的需求,通过整车控制单元改变自动离合器的开合状态,从而实现混合动力系统在串联和并联2种结构间的转换。根据混联式系统的特点,建立了基于模糊逻辑控制的能量分配策略,该策略以油门或制动踏板行程、主减速器输入端转速和电池荷电状态（SOC）为输入来确定发动机和电机的输出转矩。仿真结果表明：模糊逻辑控制比逻辑门限值控制更加适用于混联系统复杂的能量流;和串联或并联系统相比,该无级变速混联系统在降低客车的燃油消耗方面具有明显的优势。     

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.     

新型混联式混合动力客车实时优化控制策略

为提高城市循环工况下客车的燃油经济性,开展了一种新型混联式混合动力客车匹配控制策略研究。根据该混联系统的结构特点,制定了串联与并联模式间的切换条件及控制规则,通过确定电池等效燃油模型,以各时刻下客车燃油消耗率最小为优化目标,对电池和发动机功率进行实时优化控制。研究结果表明：电池荷电状态在预定的区域内保持平衡,发动机运行工作点处于高效区域内,且整车燃油经济性相对原型客车提高了32.41%,与采用规则控制策略相比提高了13.2%。     

混合动力汽车Px混动构型解析

<正>对混合动力比较关注的读者,应该在阅读一些文章时都接触到所谓的"Px混动"的说法,那么"Px混动"是什么意思呢?其实这指的是电机的位置,用来区分各种有变速器的并联与串并联(混联)混动构型。P是Position(位置)的意思。对于单电机的混合动力系统,根据电机相对于传统动力系统的     

基于P2.5构型的混合动力汽车模式切换动态协调控制策略

针对一款P2.5构型并联型插电式混合动力汽车由纯电动驱动切换到混合驱动模式的控制策略进行了研究。根据进入离合器滑磨阶段转速阈值的不同,分别设计了离合器再次滑磨时发动机转速低于目标转速的控制策略和离合器再次滑磨时发动机转速高于目标转速的控制策略。针对第1种策略中离合器转矩从负到正突变带来较大冲击度的问题,提出了以整车纵向加速度为控制目标的电机转矩补偿控制来抑制冲击度。对提出的两种控制策略进行了仿真验证,结果显示两种控制策略均能实现良好的控制效果,通过仿真结果比较分析了两种控制策略的优缺点,并提出了两种控制策略的适用工况条件。     

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。     

基于CVT的混联式电动汽车动力切换平稳性研究

针对四轮驱动越野车提出了一种基于金属带式无级自动变速器(CVT)的混联式结构,其动力切换平稳性是这种混联式电动汽车必须解决的关键技术之一。通过发动机、电机、离合器和CVT的协调控制可以使系统在驾驶员发出加速命令时快速响应以及在模式切换时平稳,这将保证驾驶员在车辆切换过程中没有异常感觉。     

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。     

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。     

串联式混合动力系统APU结构设计

开发了1套基于天然气发动机的串联式混合动力系统APU,并针对APU起动过程提出了带电控离合器的结构设计,该结构保证了发动机起动的平顺可靠。试验表明,APU起动过程为7.2 s,其中离合器脱开过程0.85 s,接合过程1.2 s,实现了预期目标。APU应用在整车上时,整车燃油经济性和排放性能均得到提高。     

汽车自动变速器锁止离合器控制策略

分析了锁止离合器的典型结构和锁止点的选取，以及采用车速和发动机节气门开度为主要参数，辅之以其他参数，共同确定液力变矩器锁止的控制策略。     

混联式混合动力汽车控制策略开发与仿真研究

阐述了切换式混联混合动力汽车系统特点和控制模式。对该种混合动力汽车起步工况、正常行驶工况、减速工况和故障工况等工作模式进行了分析。利用PSAT软件建立了仿真模型,对整车性能仿真分析。通过与串联式ZK6108HGD混合动力客车进行对比,验证了仿真模型的准确性。     

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。     

基于补偿滑模控制的混合动力汽车协调控制

由于行星排功率分流式混合动力汽车的结构优势,双行星排功率分流式混合动力汽车已经成为各机构的研究重点。由纯电动模式到混合驱动模式切换的过程中存在发动机起动和发动机转矩引入,而发动机转矩瞬态响应存在迟滞,导致切换过程中动力系统的输出转矩会有较大波动。为减小波动,降低模式切换过程中的动态冲击度,本文中提出补偿滑模控制方法,对双行星排功率分流式混合动力汽车模式切换进行协调控制。首先,建立整车动力学模型,对切换过程每个模式进行分析;之后,针对发动机拖转阶段和混合驱动阶段分别采用补偿控制和基于固定边界层的自适应滑模控制,并对滑模控制进行稳定性分析;最后,结合Matlab/Simulink软件平台进行仿真验证。仿真结果表明,补偿滑模协调控制策略能够有效地减小从纯电动到混合驱动模式切换过程中的转矩波动和冲击度。     

基于扭矩控制的AMT换挡控制策略研究

提出在车辆起步和换挡过程中通过CAN动力网络控制发动机的输出扭矩来改善AMT换挡品质的新方法,制定扭矩控制与离合器接合控制策略,并在装有AMT的某重型商用车上进行试验。试验结果表明,换挡过程中通过控制发动机的输出扭矩并与离合器的接合过程相协调,可显著提高AMT的换挡品质。     

Control strategy for clutch engagement during mode change of plug-in hybrid electric vehicle

The plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) has various driving modes used in both internal combustion engine and electric motors. The EV mode uses only an electric motor and the HEV mode uses both an engine and an electric motor. Specifically, when the PHEV of a pre-transmission parallel hybrid structure performs mode changing, its engine clutch is either engaged or disengaged, which is important in terms of ride comfort. In this paper, to enhance the mode changing process for the clutch engagement, a PHEV performance simulator is developed using MATLAB/Simulink based on system dynamics and experiment data. Vehicle driving analysis is carried out of the control logic and properties of the mode changing. A compensated torque is applied during the mode change. This results in the rapid speed synchronization with the clutch although the trade-off relationship of the mode change. In addition, the mode changing is conducted through the transmission shifting process to rapidly synchronize with speed. The control strategy implemented in this study is shown to improve the drivability and energy efficiency of a PHEV.