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。     

多功能动力传动装置设计方案研究

本文设计一款集液压、机液和机械3种传动方式为一体的多功能动力传动装置。液压传动多用于起步作业,以满足平稳起步的要求;机液复合传动多用于作业工况,以满足无级调速的要求;机械传动多用于运输作业,以满足高效传动的要求;在满足传动要求的同时,动力输出轴可输出动力以驱动其它机构。从调速特性、换挡策略和效率特性3方面研究该多模式切换动力传动装置的传动性能优化问题。根据设计要求,对车辆系统进行动力学和运动学分析,得到动力传动装置的装配方案和相关参数,分析其调速特性。根据换挡品质评价指标,在整个调速过程中,对离合器和制动器共同参与的动力传动装置换挡策略进行研究,找出各元件的最佳切换时刻。根据经验公式得到液压系统效率,采用效率定义法计算多功能动力传动装置的效率;根据试验数据确定液压系统效率的拟合曲线,进而通过转化机构法确定机液复合传动系统的效率。结果表明:合理选择换挡元件的切换时序,可大大提升动力传动装置的换挡品质。液压系统在大排量、中高转速和中压区范围内有较好的效率特性,且可实现柔顺起步;机械传动效率较高,但对路况要求较高;机液复合传动一般在整个排量比和中高转速范围内,都具有较好的效率特性。     

液压机械无级变速器传动特性分析

通过研究单排行星机构和液压元件的不同组合,提出了适合非道路车辆传动系应用的液压机械无级变速传动方案,并分析了(3+1)段位的分矩-汇速液压机械无级变速器的转速比、功率比和转矩比等传动特性.研究表明:该方案能较好地适应非道路车辆液压机械传动的要求.     

多模式机液复合传动装置设计方案分析

液压传动柔性特征适用于起步工况,机液传动高效无级调速特征适用于作业工况,机械传动高效变速特征适用于转场工况。分析集液压传动、机液传动和机械传动为一体的多模式机液复合传动装置的设计思路在汽车工程上具有理论研究意义和实际应用价值。研究了机液复合传动的功率流传递机理,分析了换挡机构处于功率分流机构、复合传动机构、功率汇流机构和后置换挡机构一处或多处时,分段式机液传动装置各自的性能特征。研究结果表明：功率分流传动方式多适用于中小功率车辆,且马达转矩与传动装置输出转矩比值保持不变;功率汇流传动方式多适用于大功率车辆,使小功率液压件传递大功率成为可能,并能够在输出端起到减速增矩的效果;功率分流和功率汇流互换的传动方式可通过控制行星齿轮双接口及后置换挡机构,保证机液复合传动在不同速度分段中的高效运行;当换挡机构在行星齿轮之间时,可在2个不同区段改变行星齿轮机构的特性参数,使得在整个工作区范围内保持合理的功率配额;当采用多段式行星齿轮功率汇流传动方式时,后置换挡机构扩大了传动装置转速和转矩的覆盖范围。根据上述5类机液传动设计思路,提出对应的多模式机液复合传动装置设计方案。以一款用于扫地车的机液复合传动装置为研究对象,进行运动学和动力学分析,确定相关参数,绘制调速曲线和效率特性曲线,并对其挡位切换优化问题做了简要介绍。该方案充分利用液压传动的无级调速性能和机械传动的高效变速性能,较好地满足了车辆起步、作业和转场工况的要求。     

液压机械无级变速器传动特性分析

通过研究单排行星机构和液压元件的不同组合,提出了适合非道路车辆传动系应用的液压机械无级变速传动方案,并分析了(3+1)段位的分矩-汇速液压机械无级变速器的转速比、功率比和转矩比等传动特性。研究表明:该方案能较好地适应非道路车辆液压机械传动的要求。