基于电磁能量转换的汽车传动系统控制策略的研究

近年来,混合动力电动汽车取得了很大的发展,出现了很多的结构型式,然而它们仍然是在原燃油车的基础上,通过增加电机等附件构成,结构复杂,成本高。目前,人们正在探索将这些部件集成于一体的新型混合动力结构型式。 无级变速传动是汽车理想的传动方式,是各国研究者们和汽车公司研究的重点,虽然目前金属带式无级变速器已经在一些轿车上获得应用,但技术上尚未成熟,应用有限。 最近提出的基于双转子电机原理的能量变换器可取代传统车的变速器、离合器、起动/发电机,实现平稳、高效的无级变速等多种功能,还可实现混合动力电动汽车中用电机(发电、助力等功能)调节内燃机功率点的作用,是一个具有创新思想的集成一体化部件,具有非常广阔的应用前景。 本文在分析了汽车控制目标的基础上,研究了配置有这种新型传动系统的混合动力汽车的工作模式,以及如何根据控制能量的匹配,使汽车性能最优。 其次,将矢量控制应用于分体式结构电磁能量传动机构主、副电机的转速、转矩控制中,建立了双转子感应电机和双轴伸感应电机的数学模型,应用MATLAB/Simulink对系统进行仿真分析。 作者还搭建了分体式结构的实验系统,实验研究了无级变速、助力驱动、发电、起动/发电机等工作模式与控制方法。