电动化车辆主动防抖控制策略的研究

为了在保证电动化车辆整车平顺性的同时,提高其动力响应性能,针对其传动系统的欠阻尼特性,文章基于整车控制系统开发了两种主动防抖控制策略,即驾驶性扭矩滤波控制和主动阻尼控制。通过搭建整车动力学仿真验证环境,对主动防抖控制策略进行了仿真分析,并将主动防抖控制策略移植到实时控制系统上,进行了实车试验。仿真和实车试验结果表明,与驾驶性扭矩滤波策略相比,主动阻尼控制策略能更好地避免整车起步抖动的问题,并实现更快速的动力响应。     

功率分流混合动力系统发动机停机优化控制

针对功率分流混合动力系统,为减小e-CVT混合动力模式与纯电动模式切换过程中发动机起停引起的整车纵向冲击度,提出一种发动机停机优化控制策略。首先,基于Matlab/Simulink平台建立功率分流混合动力传动系模型,确定最有利于发动机再次起动的曲轴转角为其最优停机位置;其次,利用动态规划算法设计发动机停机过程最优拖转转速轨迹,并在发动机转速小于200 r/min时协调控制电机与制动器对曲轴转角进行实时动态调节,使得发动机停止在最优目标位置附近;最后,通过仿真和台架试验对所开发的发动机停机优化控制策略进行验证。结果表明,所提出的控制策略可使发动机停止在最优位置±6°范围内,保证了发动机起、停阶段的整车驾驶平顺性。     

复合功率分流系统发动机起动H∞鲁棒优化控制

为改善复合功率分流混合动力系统纯电动至混合动力模式切换过程的车辆驾驶平顺性,同时确保在模型不确定和外部干扰条件下切换控制的鲁棒性,本文中提出了一种发动机起动H∞鲁棒控制策略。首先,建立复合功率分流混合动力系统动力学模型,并对纯电动至混合动力模式切换过程进行分析。其次,以车辆驾驶平顺性和发动机起动时间为优化指标,通过动态规划求解发动机最优拖转转速曲线。然后,考虑到输入轴阻尼参数摄动、驾驶员输入、道路负载、输出端转速的不确定性变化和发动机转速量测噪声的干扰,设计了发动机起动H∞鲁棒控制器。最后,通过离线仿真和台架试验对所提出的控制策略进行验证。结果表明,该策略能有效将冲击度降低至11.52 m/s^3以内,同时对模型不确定性和外部干扰有较强的抑制能力。     

混合动力汽车传动系主动阻尼控制策略开发与试验研究

为了提升新能源车辆的驾乘品质,文章研究了基于状态观测器和线性二次型调节器的主动阻尼控制策略。首先对某混合动力车辆的传动系进行动态建模,并在建立模型的基础上设计了基于卡尔曼滤波的状态观测器。为了实现最优的控制效果,采用了线性二次型调节器对车辆进行主动阻尼控制。最后,通过实车试验的方法对控制策略进行验证。试验结果表明,在车辆原地tip in的过程中,车辆的冲击度与加速踏板开度强相关,加速踏板开度越大,整车的冲击度越大。采用主动阻尼控制策略能有效地抑制车辆的抖动,降低整车冲击度,提升车辆的平顺性,其效果在中等加速踏板开度时更为显著。     

基于参考模型的复合功率分流系统模式切换中的转矩协调控制

针对双行星排复合功率分流混合动力系统纯电动和电动-无级变速器混合动力模式之间切换时车辆平顺性较差的问题,提出了一种转矩协调控制策略。通过系统动力学分析,建立了模式切换过程的动态模型。基于参考模型设计模式切换转矩分配策略和冲击度补偿控制策略,动态分配不同阶段的动力源转矩,并根据平顺性目标调节电机转矩变化率,补偿系统转矩波动。仿真和台架试验结果表明,所提出的策略可满足模式切换过程车辆动力性和发动机起动性要求,并将冲击度降低至15. 5m/s3以内,满足国家标准要求。     

基于参考模型的复合功率分流系统模式切换中的转矩协调控制EI北大核心CSCD

针对双行星排复合功率分流混合动力系统纯电动和电动-无级变速器混合动力模式之间切换时车辆平顺性较差的问题,提出了一种转矩协调控制策略。通过系统动力学分析,建立了模式切换过程的动态模型。基于参考模型设计模式切换转矩分配策略和冲击度补偿控制策略,动态分配不同阶段的动力源转矩,并根据平顺性目标调节电机转矩变化率,补偿系统转矩波动。仿真和台架试验结果表明,所提出的策略可满足模式切换过程车辆动力性和发动机起动性要求,并将冲击度降低至15. 5m/s3以内,满足国家标准要求。     

复合功率分流式e-CVT结构优化及验证

为了提升传统自动变速箱的运行效率,基于拉威挪行星齿轮系设计了结构紧凑的新型复合功率分流装置,推导了该功率分流装置的运动学和动力学关系式。通过集成并匹配两电机,构成了新型电子式无极变速器,应用杠杆法对其进行结构等效简化,并对其电功率分流特性和系统传动效率进行了分析,提出了增加两制动器的结构优化方案。建立了搭载该变速箱的混合动力系统数学方程,应用等效杠杆模型对系统的工作模式和控制策略进行分析,并利用离线仿真对结构优化前后的整车动力性和燃油经济性进行了对比验证。研究结果表明:采用优化方案后,系统增添了发动机直驱模式和3种纯电动模式,使得其动力性和经济性分别提升了8.6%和5.6%。     

机电无级传动混合动力驱动系统的模式切换协调控制

开发了一种由双转子电机和双排行星齿轮机构组成的机电无级传动混合动力驱动系统,建立了整车动力学模型,提出了"转矩分配+发动机转矩估计+电动机转矩补偿+补偿系数修正"的协调控制策略;最后分别对由纯电动模式切换到混合驱动模式的定工况和全工况进行仿真,结果表明:所提出的控制策略能有效地抑制驱动模式切换过程中因不同动力源动态特性差异所造成的整车纵向冲击,提高了汽车行驶平顺性。     

基于传动效率的双模式混合动力车辆控制策略研究

介绍双模式混联式混合动力传动的功率分流特点,分析传动系统各部件的效率,在此基础上建立了包括机械损失在内的传动系统效率模型。利用效率模型,提出基于整车瞬时效率最优的控制策略,此控制策略可在保证电池SOC稳定的同时,通过对发动机和电机的控制,使整车瞬时效率最高。通过对车辆的建模与仿真,验证了此控制策略可以进一步提高混合动力车辆的整车效率,降低车辆油耗。     

混合动力轿车传动系的扭转振动与噪声分析

针对某深度混合动力轿车的传动系振动与噪声问题,对传动系统进行了扭转振动分析和噪声测试,识别出了噪声源。在考虑啮合刚度的齿轮副等效轴系模型基础上,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型。对传动系的固有频率和模态振型进行了研究,并与噪声测试结果进行了对比。结果表明,齿轮副啮合是该传动系的主要噪声源,而扭转振动是引起传动系噪声的重要原因。     

混合动力汽车传动系统共振转速优化分析

为解决某混合动力汽车传动系统振动和噪声的问题,建立了复合行星轮系和整车传动系统的扭转振动力学模型对该传动系统进行扭转振动分析。在计算传动系统固有频率的基础上,通过扭转减振器的刚度匹配实现共振转速的优化。研究发现,系统在某特定转速比下出现共振特性且在一定范围内随减振器刚度增大而增大;通过减小减振器刚度可以使共振转速远离发动机怠速转速范围,从而提高整车平顺性和乘坐舒适性。     

纯电动汽车复合电源系统仿真研究

对纯电动汽车的复合电源系统结构和工作原理进行了介绍。基于MATLAB／SIMULINK平台建立了复合电源系统仿真模型,并以简单易行、最大限度保护蓄电池、提高能量回收效率为前提,为复合电源系统设计了功率分配控制策略,以此策略为基础完成了对复合电源系统的整车仿真。仿真结果表明所设计的功率分配控制策略能充分发挥复合电源的特点,在延长蓄电池使用寿命的同时提高了整车动力性。     

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。     

Simulation of HEV Multi-objective Optimization Based on Variable Logic Threshold

为实现混合动力汽车的动力性、燃油经济性以及模式切换平顺性,以基于CVT的插电式混合动力汽车为研究对象,针对混合动力汽车的多目标优化问题,提出一种可变逻辑门限控制策略.整车控制过程中根据功率需求进行模式切换,其中行驶需求功率根据车速和节气门开度计算得到,切换门限根据整车参数实时计算.以发动机和电机的输出特性、电池的SOC为主要依据计算工作模式切换的可变逻揖门限值.通过电机助力保证整车具有较好的动力性能,通过不同模式下驱动功率的一致性实现模式切换平顺,通过小功率需求时仅可能多用纯电动来提高燃油经济性.在MATLAB/Simulink平台下建立混合动力汽车前向仿真模型,并在NEDC工况下进行仿真.仿真结果表明:整车动力性能得到了提高,实现了模式切换平顺性,节油40％.     

基于扭转-纵向振动耦合模型的汽车起步颤振分析

文章针对某装备干式AMT小型轿车的起步颤振现象,建立了传动系扭转振动、车辆纵向振动的耦合模型,以车身纵向加速度最大波动值为评价指标,对自激振动机理下起步颤振现象的影响因素进行分析,通过仿真发现:降低离合器摩擦系数随相对滑摩线速度的"负斜率"绝对值可以有效地抑制起步颤振;减小半轴的扭转刚度和整车质量、增大悬架纵向刚度,可以使起步颤振感减弱;并探讨了主动抑制自激颤振的干式离合器控制策略,采用与转速差呈"正斜率"关系的正压力来抵消与转速差呈"负斜率"关系的摩擦系数给传动系引入的负阻尼,以此来达到抑制起步颤振的目的。     

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。     

汽车主动悬架与电动助力转向系统自适应模糊集成控制

建立了包含转向运动模型、俯仰运动模型和侧倾运动模型的汽车整车模型,在设计了电动助力转向系统PD控制的基础上,构建了基于自适应模糊控制的汽车主动悬架与电动助力转向系统集成控制器,当控制系统偏差变小或变大时,调整因子总能保证系统稳定,便于工程应用。计算结果表明,该自适应模糊集成控制策略,既保证了车辆操纵轻便性,又显著提高了整车操纵稳定性、安全性和行驶平顺性等整车综合性能。     

插电式混合动力四轮驱动SUV控制策略研究

基于无级变速可插电混合动力四轮驱动SUV系统,对其运行模式及控制策略进行研究分析,并基于MATLAB/SIMULIk/stateflow建立了整车的控制策略模型,利用Mototron快速原型开发工具对其策略进行实车验证,结果表明:该控制策略下,整车模式切换平顺,混合动力模式下城市工况下节油超过25%。     

某型纯电动客车电机异常抖动分析

针对某型纯电动客车电动机振动大、舒适性差的问题进行故障诊断,最终确定引发故障的原因是电动机悬置软垫刚度偏低。采用电机主动防抖策略和提高电动机悬置软垫刚度两种减振方案,并通过有限元仿真,对优化后的模型的位移和加速度响应进行计算,最终获得较好的减振效果。     

复合功率分流混合动力汽车能量管理策略研究

基于庞氏最小值原理,并以等效瞬时燃油消耗量最小为目标为某复合功率分流混合动力汽车制定了能量管理策略。利用MATLAB仿真平台,建立了混合动力系统能量管理策略的模型进行仿真。结果表明,与现有逻辑门限控制策略相比,采用等效瞬时燃油消耗量最小化的控制策略能显著提高燃油经济性。基于仿真结果,将控制策略集成到整车控制器中进行NEDC工况下的实车转鼓试验。结果显示,采用的控制策略使实车当量油耗降低了12.31%。