并联混合动力汽车模式切换中的协调控制问题研究

混合动力汽车的动态过程控制问题在实际研发过程中日益凸现,包括变速器的换档过程、工作模式之间的切换过程,均有可能造成传动系统的动力中断或转矩波动,影响整车的动力性及平顺性,具备良好的动态过程控制品质是混合动力汽车走向实用化的关键性技术之一。 本文以吉林大学所承担的国家科技部“863”计划课题“解放牌混合动力城市客车多能源动力总成控制系统”为依托,进行了以下研究工作: 第一,系统分析并联混合动力汽车的动态特性,主要包括发动机、电机、传动系三大系统各自的动态特性,同时给出了模式切换协调控制效果的评价指标,为模式切换的研究打下了基础 第二,对并联混合动力系统的模式切换进行了具体分析,给出了其全部运行模式,并且归类为三种不同模式切换,分别为驱动模式之间的切换、制动模式之间的切换、驱动与制动两模式之间的切换。 第三,详细分析模式切换中发动机、电机、变速器、离合器状态变化过程,以及电起机过程的具体控制方案,然后对并联混合动力系统进行了动力学分析,同时确定了协调控制的顶层流程图,以及针对不同模式切换过程的协调控制具体方案以及控制流程图。 第四,利用AVL/Cruise与Matlab联合仿真平台建立车辆的物理模型及整车控制模型,对并联混合动力汽车的模式切换过程进行仿真研究,通过对无协调控制与有协调控制的仿真结果对比,从而验证控制策略的可行性,并且能够达到预期的控制目标。