基于双离合器混合动力系统再生制动策略及硬件在环仿真研究

混合动力汽车是当前最具可行性的环保节能汽车,它结合了传统内燃机汽车良好的动力性、续驶里程和纯电动汽车低排放的优点。 再生制动技术是混合动力汽车的关键技术,它直接影响着整车的燃油经济性、驾驶平稳性和制动安全性。ISG型混合动力汽车的整车制动力包括:空气阻力和滚动阻力产生的制动力、制动器制动力、电机再生制动力、发动机反拖制动力;电机只能回收部分制动能量,通过引入双离合器传动系统以消除发动机反拖制动力的影响,可以使电机回收更多的制动能量。 本文针对ISG型混合动力系统,进行了双离合器混合动力再生制动系统的理论分析和试验模拟研究: ①根据双离合器混合动力系统的特点,采用直流电机驱动的凸轮机构作为离合器执行机构。根据离合器参数和控制要求,结合CATIA软件完成了离合器执行机构整体方案设计,并进行了机构的运动仿真,检验了设计方案运动控制的有效性。 ②分析了双离合器混合动力汽车的各种运行工况。建立了双离合器传动系统模型,并结合离合器工作特点和控制要求,选择合适参数,设计了离合器接合控制的模糊控制器。 ③研究了影响混合动力汽车再生制动能量回收量的因素。通过分析双离合器混合动力汽车再生制动系统组成和工作特点,提出了基于ECE制动法规最大化能量回收的制动力分配控制策略。 ④搭建了离合器执行机构性能试验台,利用Matlab/Simulink仿真平台和dSPACE实时控制工具及其ControlDesk软件环境,开发了相应实验控制系统,进行了执行机构PWM调速控制试验,并进行了离合器执行机构对各种频率目标信号的响应试验。 ⑤通过集成发动机、ISG电机、电池等模型和离合器及其执行机构的实物,搭建了双离合器混合动力再生制动系统硬件在环仿真试验平台,进行了典型工况的试验,结果表明本文提出的制动力分配控制策略增加了制动能量回收量,提高了系统制动能量回收率。