混合动力汽车上AMT的换挡过程分析

基于电机控制器速度环的快速转速调节响应特点,提出了换挡过程借助电机速度调节、缩短换挡过程啮合齿轮同步时间的电机与自动机械变速器的综合协调控制方法.以研制的GZ6110HEV混联式混合动力电动大客车为例,建立系统的动力学模型,通过仿真和试验,证明该方法能大大缩短换挡时间,是有效和实用的.     

双电机混合动力汽车起步与换挡过程协调控制

针对采用自动变速箱(AMT)的混合动力汽车存在换挡动力中断问题,提出一种新型双电机混合动力驱动系统,该系统主要包括1台发动机、2个电机和1个四挡变速箱。通过控制发动机、电机、离合器与同步器的工作状态,该混合动力系统可实现纯电动驱动、发动机和电机并联驱动、串联驱动、制动能量回收以及行车发电等多种工作模式。采用集中质量法和牛顿第二定律对该驱动系统进行动力学分析,将其等效为质量-弹簧-阻尼系统,并建立动力学方程。通过查表法建立了发动机和电机模型。结合混合动力驱动系统结构特点,设计模式切换和换挡过程的控制策略,在模式切换和换挡过程中,结合发动机和电机的扭矩响应特性,对发动机和电机输出扭矩进行协调控制。采用基于发动机输出扭矩的电机扭矩补偿策略维持汽车驱动扭矩,避免出现换挡动力中断现象。基于AMESim和MATLAB/Simulink软件平台搭建整车模型及控制策略模型,并对模式切换和换挡过程进行仿真分析。研究结果表明:双电机混合动力驱动系统可实现车辆换挡过程中输出扭矩平顺变化,无动力中断现象;通过限制发动机和电机的扭矩变化率,以及离合器和同步器等执行机构的分离接合速度,可将模式切换和换挡过程的冲击度控制在合理范围内。     

两挡 AMT无动力中断换挡协调控制研究

针对一种纯电动汽车用离合器后置式二挡机械式自动变速器(AMT),提出将同步器布置于变速器第二轴的方案,通过离合器和同步器的切换控制实现无动力中断换挡.为使换挡过程中变速器输出扭矩变化平顺,综合考虑冲击度与滑摩功等换挡性能指标,针对换挡过程的不同阶段,采用相应的换挡协调控制策略:扭矩相时驱动电机扭矩保持不变,同时协调控制离合器扭矩;惯性相时分别采用PID、自适应模糊PID控制电机扭矩使离合器转速差跟踪目标轨迹.基于Matlab/Simulink建立整车纵向动力学模型并进行仿真试验.结果表明:所制定的换挡协调控制策略是有效的,相较于惯性相时采用PID控制离合器转速差,采用自适应模糊PID控制能有效改善换挡品质,换挡过程中最大冲击度和滑摩损失都有所减小,变速器输出扭矩变化平顺无动力中断,整车舒适性有较大提高.     

基于AMT的自动换挡协调控制策略研究

为了改善电控机械式自动变速箱(automated mechanical transmission,AMT)自动换挡品质,文章针对电机-变速器一体化电驱动系统的控制特点,在分析无离合动力传动系统自动换挡原理的基础上,制定了自动换挡协调控制系统框架和实现流程,提出了一种基于驱动电机转矩、转速双闭环控制的自动换挡协调控制策略。设定综合工况下的仿真试验表明,系统自动换挡协调控制策略正确、可靠,换挡品质较好。     

并联式混合动力客车2参数换挡规律的分析与设计

根据双轴并联式混合动力客车的结构形式以及所运行的中国典型城市工况,选用并联电辅助控制策略.基于该控制策略,以并联式混合电动客车的工作模式和油门开度作为2参数设计变量,提出了一种分段交叉式的换挡规律设计方法,即在不同的工作模式和油门开度下,选择合适的换挡规律的交叉式设计方法.利用AVL Cruise仿真软件建立了整车模型,与Matlab联合仿真,设计了并联电助力式控制策略及换挡规律,并对该双轴并联式混合动力客车的动力性、经济性进行了仿真分析.结果表明:该换挡规律与最佳经济性换挡规律相比在加速性能方面提高了6.3%,与最佳动力性换挡规律相比经济性有了很大改善;能够在保证整车动力性的同时兼顾经济性,是一种更加合理的整车换挡规律.     

基于超级电容的混合动力客车动力系统设计

文章基于某传统城市客车进行了混合动力城市客车动力系统设计和参数匹配,运用CRUISE分析软件进行了整车建模仿真,最后进行样车试验;结果表明动力系统设计和参数匹配能够满足设计要求,与原车型相比,百公里油耗降低了29.3%,最高车速提高了2.6%,0～50 km/h连续换挡加速时间减少了8.2%,最大爬坡度提高了6.9%,...     

基于鲁棒设计的混合动力AMT系统开发

通过分析系统的鲁棒干扰观测器和PID控制器, 提出基于鲁棒设计的混合动力AMT系统的控制算法. 通过MATLAB/SIMULINK对PID控制器建模, 并对系统进行实时控制, 使电机控制精度更高, 实验结果验证了该方法的有效性.     

混合动力客车再生制动控制策略的研究

根据已在我国多个城市运营的某混合动力客车车型现有的制动系统及其工作模式的介绍,展开再生制动能量管理和控制策略的研究。以理论分析和仿真研究为手段,揭示目标车型再生制动控制策略下的制动安全性能及制动能量回收率的表现,从而为进一步提高混合动力客车再生制动系统性能提供了参考依据。     

新型双电机输入变速器换挡策略

针对电控机械式自动变速器(AMT)在换挡过程中会出现动力中断的问题,提出一种双电机输入结构,在换挡时通过辅助电机进行驱动来弥补动力中断的不足.建立了传动系统模型,通过伯恩斯坦多项式来控制两个电机转矩的下降和上升,以协调两者之间的转矩控制.提出一种柔性换挡控制策略,通过车速和加速踏板开度识别复杂工况,根据驾驶员意图修正车速改变换挡时机,达到减少换挡次数的目的.Matlab/Simulink仿真结果表明:采用柔性换挡控制策略之后,在FTP72(美国城市驾驶循环工况)工况下可有效减少约50%的换挡次数;同时,经济性不会受到较大影响.     

越野车辆AMT消除意外换挡及频繁换挡策略研究

提出了油门钝化方法,用于解决装备AMT变速器的越野车辆经常出现车辆意外换挡及频繁换挡的问题.讨论了油门钝化控制策略对解决意外换挡及频繁换挡问题的可行性及其影响因素,通过采用步进的方式对油门信号进行处理,可以有效屏蔽短时间内油门剧烈变换对车辆换挡的影响.设计了油门钝化控制策略及控制软件.实车试验结果表明,采用油门钝化控制策略的越野车辆意外换挡及频繁换挡的现象得到了有效控制.     

行星混动客车两挡机械自动变速箱机理建模

单行星排的简单行星混动系统配合两挡AMT变速箱可以实现客车更为理想的整车行驶动力性及经济性,但动力源各异动态响应特性与变速箱的分段动力退出以及介入特性的相互影响,使得有效地切换系统工作模式较为困难。为给混动客车的模式切换优化控制提供准确可靠的仿真基础,文中从AMT变速箱机理出发,通过Simulink分别建立换挡执行机构模型、同步器模型、变速箱输入轴和输出轴模型,并将上述子模型集成,最终得到两挡AMT变速箱机理模型。通过给定车速和挡位信号进行仿真,仿真结果表明,所搭建的两挡AMT变速箱模型能够准确地反映出升挡及降挡过程中变速箱内部动力学关系及对外输出特性,达到了预期的设计目标,能够满足整车仿真精度要求。     

串联型混合电动大客车控制策略及其仿真研究

研究串联型混合电动大客车动力驱动系统关键部件,如牵引电机、发电机组和电池组性能参数的匹配以及"恒温器"控制策略.在分析整车基本工作模式的基础上,利用Matlab的Simulink工具实现了整车在一定驱动循环下的仿真运算.分析了各关键部件的工作情况和整车的燃油经济性,结果验证了设计思想和目标,即延长汽车的续驶里程,同时获得好的燃油经济性和低的排放,表明仿真研究对整车的设计有重要的指导作用.     

单轴并联混合动力客车再生制动策略解析

以某先进的单轴并联混合动力系统为研究对象,提出一种再生制动策略逆向解析的方法.根据摸底试验分析和再生制动参数预设设计试验解析流程,进行实车试验,分析了各参数对再生制动的影响.分析表明车速决定制动过程中是否存在再生制动,电机转速、挡位决定再生制动的过程,电池温度和挡位决定再生制动过程中电机转矩和功率的大小.通过不同手柄模式、不同制动强度及不同路况下的再生制动测试,解析出了各手柄模式的再生制动策略.最后通过仿真分析验证解析策略的正确性.      

混合动力汽车中CAN总线技术的应用

介绍了CAN总线在混合动力汽车中的应用,研究了CAN通信技术和基于CAN节点的设计,给出了网络结构模式,为新一代汽车的控制提供了理论基础与依据,并介绍了CAN节点硬件的组成和软件的实现方法.     

基于道路工况预测混合动力公交车SOC开环控制策略

混合动力车辆一般采用基于荷电状态（SOC）闭环的控制策略,对蓄电池组进行频繁充电,使SOC维持在较高水平,影响制动能量的回收,从而导致燃油经济性不理想.为此,利用BP神经网络并结合城市公交运行特点,提出SOC开环控制策略,对公交车未来站点间的运行工况进行预测,减少蓄电池组的充电次数,降低蓄电池组的荷电状态.试验表明,采用该控制策略可以显著降低电池组充电时间和次数,有利于制动能量的回收,百公里油耗降低了3%.     

并联混合动力汽车再生制动控制策略研究

针对并联混合动力汽车再生制动的问题分析了再生制动基本原理、实现再生制动必须具备的条件.采用再生制动比例控制策略和再生制动转矩与机械制动转矩的分配线控制策略的方法,对并联混合动力汽车再生制动进行了研究.结果表明UDDS工况燃油消耗减少了11.8%,续驶里程增加了10%—20%.从而验证了再生制动控制策略的正确性和必要性.     

混合动力客车控制策略之我见

本文以混合动力客车为研究对象,在阐述混合动力客车分类、国内外研发情况的基础上,对各种类型的混合动力客车控制策略进行了归纳与总结,最后给出了混合动力客车控制策略总体目标与发展趋势的自我见解。     

基于实际工况的插电式混合动力公交车参数自适应控制策略研究

为充分挖掘插电式混合动力公交车的节油潜力,提出了一种基于工况影响的变参数控制策略,从而实现了整车功率的合理分配。采集20辆公交车的行驶数据、利用短行程分析法,拟合出某城市公交车的拥堵、市区、市郊及综合这4类工况,同时利用组合优化算法优化了相同行驶里程下4类工况的整车控制策略的关键参数,选择性地建立了识别数据库并嵌入到基于综合工况优化后的定参数控制策略中,进而形成依据欧氏距离和贴近度准则的实时判别当前工况类型并自动调用该类工况最优控制参数的变参数控制策略。研究结果表明:较定参数控制策略,相同实验工况下变参数控制策略的整车综合油耗降低5.12%;通过引入快速控制原型测试得出,综合工况下变参数控制策略的整车综合油耗降低4.9%,验证了变参数控制策略的可行性。