基于电气变速器的混合动力系统模式切换与协调控制研究

更新时间：2020-03-28 20:24:17 大小：4M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：电气变速器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

电气变速器(EVT)是一种基于电磁原理实现转速和转矩分配以及机电能量转换的装置;通过与发动机、储能装置进行合理匹配,构成一套完整的混联式混合动力系统;能够实现无级变速、动力补偿、制动能量回馈、起动机和发电机等多种功能,具有广阔的应用前景。

对基于电气变速器的混合动力系统,国内外尚处于理论研究阶段,研究者们在磁场耦合分析、电机设计、系统参数匹配、工作模式分析与控制方式等方面进行了研究,为电气变速器的进一步研究和实际应用奠定了基础。但是,也存在很多需要进一步解决和完善的问题。如对于该系统的控制,尤其是工作模式变化时动态特性控制的研究还较少。本文针对电气变速器在混合动力系统中应用所存在的工作模式切换与协调控制问题进行深入研究。

对基于电气变速器的混合动力系统的控制,除了涉及整车动力性、燃油经济性外,其工作模式切换、混合动力功率流的分配以及电气变速器控制,比起传统混合动力系统更为复杂,目前还没有一个系统的控制策略。为此,首先分析与制定其整车控制策略,重点给出模式切换规则。为了分析和制定控制策略的清晰性,本文提出了一种分层控制体系,将整车控制策略分解成四个控制层,分别为动力需求分析、工作模式切换、动力分配和协调控制。采用EMR方法建立了基于电气变速器的混合动力系统仿真模型,通过对工作模式的分析,提出了基于逻辑门限值的工作模式切换规则,具体的切换规则主要根据车辆动力需求、当前车速、电池SOC、以及上一时刻的工作点,并受到各动力总成的输出能力所限制。为了避免类似于电池SOC这种在逻辑门限值附近缓慢变化参数造成的工作模式频繁切换,将滞回特性引入至工作模式切换规则中。在此基础上,分析发动机和电气变速器的动力分配问题,采用模糊控制策略分配发动机和电气变速器的输出转矩,并分别研究了基于开关控制策略和功率跟随策略的电气变速器传动比控制方法。基于功率跟随策略设计电气变速器的传动比时,能量流动和控制方式更加灵活,而且降低了发动机的起动损耗和电池频繁充、放电所造成的损耗。同时,提出了一种基于瞬时优化控制的功率分配策略,并通过顺向动态规划进行优化算法的实现。

对基于电气变速器的混合动力系统在工作模式切换过程中的动态控制方面,深入分析工作模式发生变化时的转矩波动情况,提出了一种改进的...