双模式机电复合传动系统发动机起动协调控制策略研究

详细信息    查看官网全文

• 英文论文题名：Research on Coordinated Control Strategy for the Engine Starting of Electro-Mechanical Transmission
• 论文作者：张海涛 ; 韩立金 ; 刘辉 ; 王伟达
• 英文论文作者：Zhang Haitao ; Han Lijin ; Liu Hui ; Wang Weida ; School of Mechanical Engineering ; Beijing Institute of echnology ; National Key Lab of Vehicular Transmission ; Beijing Institute of echnology
• 年：2016
• 作者机构：北京理工大学机械与车辆学院;北京理工大学车辆传动国家重点实验室;
• 论文关键词：机电复合传动系统 ; 模式切换 ; 协调控制 ; 最优控制
• 英文论文关键词：electro-mechanical transmission system ; mode transition ; coordinated control strategy ; optimal control
• 会议召开时间：2016-10-26
• 会议录名称：2016中国汽车工程学会年会论文集
• 英文会议录名称：Proceedings of 2016 SAE-China Congress
• 语种：中文
• 分类号：U464
• 学会代码：QCGC
• 会议名称：2016中国汽车工程学会年会暨展览会
• 会议地点：中国上海
• 主办单位：中国汽车工程学会
• 学会名称：中国汽车工程学会
• 页数：6
• 文件大小：888k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

双模式机电复合传动系统在行进中由纯电动驱动模式切换到混合驱动模式过程中,发动机由电机反拖起动,针对上述模式切换过程产生的冲击问题,设计了一种协调控制策略。首先应用Lagrange方程对系统进行动力学分析,建立了动力耦合机构模型,将模式切换过程分成三个阶段:电机调速接合主离合器、电机反拖发动机到点火转速、发动机主动调速到怠速。在第二阶段反拖过程中,采用最优控制理论计算出满足约束条件且性能指标较优的电机转矩轨迹,仿真结果表明,该模式切换协调控制策略可以平滑快速实现机电复合传动系统纯电动模式到混合驱动模式的切换,并将整车纵向冲击度控制在约束范围内。
During the switching process from pure electrical driving mode to hybrid mode of dual- mode electro- mechanical transmission(EMT) system,the engine needs to be started by the motors.A coordinated control strategy is proposed in order to solve the longitudinal jerk problem of vehicle caused by the switching process.Firstly,the dynamics analysis of the EMT system is presented by using the Lagrange method.Secondly,the switching process is divided into 3 stages:motor speed regulation and clutch engagement,engine start process and engine active speed regulation to the transition speed of hybrid mode.In the second stage,optimal control theory is used to find a near optimal motor torque trajectory subject to the above performance index.Moreover,to adapt to different vehicle acceleration conditions,a chart of motor torque optimal trajectory is built.The simulation result indicates that,the coordinated control strategy can realize smooth and fast mode switching process with EMT system,and the longitudinal jerk of vehicle can be effectively suppressed.

引文

[1]孙逢春,何洪文.混合动力车辆的归类方法研究[J].北京理工大学学报,2002,22(1):40-44.
    [2]Yasin Karagoz,Tarkan SandalcI,Ahmet Selim DalkIlIc.Effects of hydrogen and oxygen enrichment onperformance and emissions of an SI engine under idle operating condition[J].International Journal of Hydrogen Energy,2015,40(28):8607-8619.
    [3]王存磊,殷承良,罗刚,等.ISG混合动力汽车起动及加速策略[J].内燃机学报,2012(1):79-85.
    [4]熊伟威,张勇,殷承良.混合动力汽车的电机启动发动机过程仿真研究[J].中国机械工程,2008,19(20):2504-2509.
    [5]罗玉涛,王敷玟.机电无级传动混合动力驱动系统的模式切换协调控制[J].汽车工程,2015(5):526-532.
    [6]戴一凡,罗禹贡,李克强,等.单电机强混合动力电动车辆的动态协调控制[J].汽车工程,2011,33(12):1007-1012.
    [7]闫晓磊,钟勇,钟志华.HEV传动系统动力平顺切换最优控制的研究[J].汽车工程,2008,30(4):309-311.
    [8]秦大同,尚阳,杨官龙.插电式混合动力汽车纯电动行进间启动发动机的平顺性控制[J].重庆大学学报,2015(4):1-9.
    [9]Zhu F,Chen L,Yin C,et al.Dynamic modelling and systematic control during the mode transition for a multimode hybrid electric vehicle[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part D Journal of Automobile Engineering,2013,227(227):1007-1023.
    [10]Kim H,Kim J,Lee H,et al.Mode Transition Control Using Disturbance Compensation for a Parallel Hybrid Electric Vehicle[J].Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part D Journal of Automobile Engineering,2011,225(225):150-166.
    [11]郑海亮,项昌乐,王伟达,等.双模式机电复合传动系统综合控制策略[J].吉林大学学报:工学版,2014,44(2):311-317.
    [12]王伟达,刘辉,韩立金,等.双模式机电复合无级传动动态功率控制策略研究[J].机械工程学报,2015(12):101-109.