并联式混合动力汽车模式切换过程的研究-毕业论文答辩(终稿)课件.ppt

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1、并联式混合动力汽车模式切换过程的研究姓名：李彤导师：樊军 副教授2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩内容提要l 研究目的及意义l 论文的主要研究内容l 并联式混合动力传动系统运行模式及能量分配策略l 并联式混合动力传动系统动力学分析与建模l 并联式混合动力传动系统模式切换品质仿真研究l 总结2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩研究目的及意义l 与传统汽车不同，在并联混合动力汽车上具备两种驱动系统，这样在车辆驱动状态下都会存在两种系统的不同组合，也就形成了混合动力汽车的多种工作模式，而在模式切换过程中就会产生切换品质问题l 本文主要内容为解决模式切换品质问题，使拥

2、有复杂动力系统的混合动力汽车不仅能够节油，同时保证车内各总成能够协调有序的工作，提高整车的动力平顺性以及乘坐舒适性。l 本论文对并联式混合动力传动系统的模式切换进行理论及仿真分析，为发展混合动力汽车及开发满足混合动力汽车性能的动力传动系统，提供一定的理论依据和技术参考，对于并联式并联混合动力的控制优化具有积极意义。2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩主要研究内容l 本文主要做了如下研究工作：(1)分析并联式混合动力传动系统的结构特点，结合其特点分析其整车控制策略及其可能的运行模式，并重点分析模式切换过程的动态控制方法；(2)分析发动机、电机和离合器的动态特性，建立发动

3、机模型、电机模型和离合器模型，根据整车传动关系建立整车系统动力学模型；(3)根据并联式混合动力传动系统的结构特点，以混合动力模式切换过程评价指标分析为基础，利用仿真模型，研究离合器的控制方法和接合规律，通过仿真研究和比较，分析所选混合动力汽车的典型模式切换过程的品质。2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩研究对象并联式混合动力传动系统结构特点分析2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩 并联式混合动力传动系统运行模式及能 能量分配策略 2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩并联式混合动力传动系统运行模式及能量管理策略总需求转

4、矩驾驶员需求转矩 电池充电需求转矩2023/5/25 2023/5/25在驱动工况下，将发动机及电机的外特性相互叠加得到发动机和电机所能提供的最大驱动转矩，作为加速踏板行程100%所对应的驱动转矩需求，将发动机脱开、电机零扭矩输出的状态作为加速踏板行程0%所对于的驱动转矩需求。电池对充电转矩的需求可以依据电池的荷电状态确定，根据电池的SOC值，可以将电池状态划分为可用和不可用两个大区域。在不可用区域，蓄电池如果继续放电将导致电池的损坏，此时必须停止电池对外放电，并及时使电机工作于发电机状态对蓄电池进行充电。新疆大学硕士学位论文答辩并联式混合动力传动系统运行模式及能量分配策略l 动态控制策略 在

5、该混合动力系统中，能量分配策略按照驾驶员的操作要求和整车状态，预先确定发动机和电机及离合器的目标状态和目标转矩。在系统工作模式不断变化的过程中，可能引起发动机和电机目标转矩的突变，又由于发动机动态性能和电机动态性能的差别（主要为发动机和电机转矩变化的时间常数相差较大），有可能造成总扭矩的不足或超调，可能引起整车动力传动系统的动力输出不平稳，影响整车舒适性，因此需要进行模式切换的动态协调控制。在模式切换过程中，发动机的转矩变化响应较慢，而电机动态响应的时间常数较短，转矩变化较快。所以通过合理的控制发动机、电机的转矩变化率来改善模式切换过程中转矩的波动情况。为了充分利用电机对转矩控制指令响应迅速的

6、优点，同时为了方便对发动机转矩变化率的试验掌控，对发动机功率管理系统提出要求，使发动机在状态切换时按照固定转矩变化率进行控制。这种控制方式还有效的避免了汽油机在节气门突然增加或者突然减小时燃油经济性及排放的恶化。2023/5/25 2023/5/25新疆大学硕士学位论文答辩 并联式混合动力传动系统运行模式及能量分配策略l 1、发动机工作区间限制 切断怠速 在电池SOC 允许的条件下，发动机低速下和极低负荷下不起动，由电机提供动力。当电池电量太低，电机无法提供动力时，为了满足汽车动力性要求，起动发动机。提高发动机平均负荷率 由于发动机和电机同轴，可以把发动机转矩特性和电机转矩特性叠加形成新的转矩特性。按照形成的新转矩特性，以及油门开度决策整车转矩需求。在整车转矩需求不超过发动机最大转矩时只采用发动机实现转矩需求，只有当整车转矩需求大于发动机最大转矩时才起动电机补充动力。2023/5/25 2023/5/25结合并联式式混合动力汽车传动系统的结构特点，分析整车控制策略。