新型混合动力汽车动力切换动态过程分析

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1、汽车工程2011年(第33卷)第12期AutomotiveEngineering2011(Vol．33)No．122011208*新型混合动力汽车动力切换动态过程分析11211杜波，秦大同，段志辉，杨文辉，彭志远(1.重庆大学，机械传动国家重点实验室，重庆400030;2.重庆长安新能源汽车有限公司，重庆401120)［摘要］为对基于行星齿轮机构的新型混合动力系统由纯电动驱动切换至发动机驱动过程中的转矩波动进行研究，建立了新型混合动力传动系统的动力学模型，对动力切换过程进行了分析。提出了该过程的转矩协调控制策略，并通过仿真和台架试验进行了验证。结果表明，该转矩

2、协调控制策略能有效减小纯电动驱动切换至发动机驱动过程中的转矩波动和对整车的冲击。关键词:混合动力系统;动力切换;动态过程;转矩协调控制策略AnAnalysisonthePowerSwitchingDynamicProcessinaNewTypeofHEV11211DuBo，QinDatong，DuanZhihui，YangWenhui＆PengZhiyuan1.ChongqingUniversity，TheStateKeyLabofMechanicalTransmission，Chongqing400030;2.ChongqingChang'anNewEner

3、gyAutomobileCo．，Ltd．，Chongqing401120［Abstract］Forastudyonthetorquefluctuationintheswitchingprocessfrommotordrivetoenginedriveforanewtypeofhybridpowertrainsystemwithplanetarygearmechanism，adynamicsmodelforthehybridpowertrainsystemisbuiltandtheprocessofpowerswitchingisanalyzed．Atorque

4、coordinatedcontrolstrategyfortheprocessisproposedandverifiedbysimulationandbenchtest．Theresultsshowthatthetorquecoordinatedcontrolstrategycaneffectivelyreducethetorquefluctuationinpowerswitchingprocessandtheimpactsonvehicle．Keywords:hybridpowertrainsystem;powerswitching;dynamicproce

5、ss;torquecoordinatedcontrolstrategy献［2］中对单轴并联式混合动力汽车动力切换过程前言中的离合器结合压力进行了闭环控制，提高了动力切换的平顺性，但主要针对离合器接合压力控制，没具有纯电动工作模式的混合动力汽车，在低速考虑动力源转矩变化对系统的影响。文献［3］中将时可以纯电机驱动行驶，中高速时须切换至发动机二次型最优控制算法应用到HEV动力切换中，较好驱动或电机与发动机共同驱动行驶，从而减少发动地平衡了冲击度和滑摩功两项指标，以保证动力切机在低速、低负荷非经济区的油耗和排放。然而，该换的平顺性，但最优控制不能反映驾驶员的操作意动

6、力转换过程包括了发动机起动、离合器接合、发动图，加之计算量大，实际应用困难。机和电动机转矩分配等动态过程，控制不当容易引本文中对一种基于行星齿轮机构的新型混合动［4］起传动系统的转矩波动和冲击，影响车辆行驶的动力系统的关键工作模式切换过程—纯电动驱动切力平顺性和乘坐舒适性。换至发动机驱动的动态过程进行了动力学分析，提针对这一问题，文献［1］中提出了采用电机进出了动力源和离合器的转矩协调控制策略。通过仿行转矩补偿的方式，减小了丰田汽车公司普锐斯混真分析和台架试验对所提出的转矩协调控制策略进合动力汽车动力切换过程对系统的振动和冲击。文行了验证。*国家自然科学基金项

7、目(51075411)和重庆市重大科技攻关项目(CSTC2008AA6025)资助。原稿收到日期为2010年11月5日，修改稿收到日期为2011年4月1日。2011(Vol．33)No．12杜波，等:新型混合动力汽车动力切换动态过程分析·1019·［5］发动机点火，完成发动机起动。发动机起动后，电1新型混合动力系统的结构机对发动机转矩进行补偿，以保证车辆运行平稳，直至离合器主从动盘同步后电机逐渐退出工作，最终本文中研究的混合动力系统结构如图1所示。实现发动机单独驱动车辆行驶。整个过程包括纯电该系统主要由发动机、单向离合器、湿式离合器、行动、电起机和发动机驱动3

8、个阶段。该动态过程的星齿轮机构、ISG