混合动力四轮驱动汽车驱动力控制研究

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1、混合动力四轮驱动汽车驱动力控制研究重庆大学硕士学位论文(学术学位)学生姓名：霍彬指导教师：胡建军副教授专业：车辆工程学科门类：工学重庆大学机械工程学院二O一四年五月StudyonHybridFour-wheelDriveVehicleTractionControlAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByHuoBinSupervisedbyAss.Prof.HuJianjunSpecialty:Ve

2、hicleEngineeringCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2014中文摘要摘要全球环境恶化和能源危机等问题催生了燃料电池汽车、纯电动汽车和混合动力汽车。目前市场上已不乏采用各种动力传动方案的混合动力汽车，但是主要仍以两轮驱动形式为主。随着汽车用户对汽车燃油经济性、动力性和稳定性等要求不断提高，一些混合动力汽车技术实力强劲的国外汽车企业推出了四轮驱动版混合动力汽车。与传统四轮驱动汽车一样，混合动力四轮驱动汽车同样面临驱动力控制问题。本文以混合动力四轮驱动汽车

3、为研究对象，对驱动工况下的转矩分配控制策略和驱动力控制策略进行了研究，并设计了驱动力控制器，对所制定的控制策略进行了仿真验证。研究的主要内容具体包括以下几个方面：①建立了整车模型、发动机模型、驱动电机模型、电液式限滑差速器模型、传动系统模型、轮胎模型和辅助计算模块。②分析了所研究的混合动力四轮驱动汽车的工作模式，提出了前、后驱动轴的转矩分配方法，并制定了能量管理控制策略和转矩分配控制策略，将整车需求转矩按照驾驶员需求和驱动力控制需要分配至前、后驱动轴和各动力源。③根据路面附着系数与驱动轮滑转率关系确定了驱动轮的最佳滑转率，并制定了驱动力控制策略和驱动力控制系统触发与退出

4、判定逻辑，设计了相应的驱动力控制器。④利用MATLAB/Simulink软件搭建了混合动力四轮驱动汽车离线仿真模型，在复杂路况下对所制定的转矩分配控制策略和驱动力控制策略进行了仿真验证。仿真结果表明：在复杂路况下，本文所制定的转矩分配控制策略和驱动力控制策略有效地抑制了驱动轮的过度滑转，使该汽车充分利用了当前路面附着条件，提高了加速性，避免了当前、后轴独立驱动时发生运动干涉和功率循环问题。关键词：混合动力四轮驱动汽车，转矩分配，驱动力控制，控制策略，仿真I重庆大学硕士学位论文II英文摘要ABSTRACTThedeteriorationoftheglobalenviron

5、ment,theenergycrisisandotherproblemsspawnedfuelcellvehicles,pureelectricvehiclesandhybridvehicles.Atpresent,therearevarioushybridvehicleswithallkindsofpowertrainsolutionsinvehiclemarket,butmostofthemareintheformoffront-wheeldriveorrear-wheeldrive.Withtheincreasingrequirementsofvehicleuse

6、rs,onvehiclefueleconomy,powerperformance,stabilityandetc.,someforeignvehiclecompanieswithhighlevelhybridvehicletechnologyhavereleasedhybridfour-wheeldrivevehicles.Justliketheconventionalfour-wheeldrivevehicles,thetractioncontrolisalsosignificanttohybridfour-wheeldrivevehicles.Thispaperto

7、okahybridfour-wheeldrivevehicleastheresearchobject,thenstudiedtorquedistributioncontrolstrategyandtractioncontrolstrategyfordrivingconditionsofthisvehicle,designedatractioncontrollerandconductedasimulationoncontrolstrategies.Theprimaryresearchcontentconsistsofthefollowing