功率分流式混合动力系统发动机起动平顺性控制研究.pdf

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1、·基础研究·功率分流式混合动力系统发动机起动平顺性控制研究★程辉军1’2朱建新1’2张彤2王晨2(1．上海交通大学，上海200240；2．科力远混合动力技术有限公司，上海201501)【摘要】为改善功率分流式混合动力系统纯电动至混合动力模式切换性能设计了一套控制算法。通过发动机曲轴位置和拖转扭矩预估行星架输人端的阻力，在转矩分配时将该扭矩作为输入条件，从而消除因发动机拖转扭矩波动导致的整车抖动；根据整车动力学模型设计状态观测器，以输出轴转速和轮边转速之差为反馈进行闭环控制，以减少输出轴转速波动。通过模型仿真和实车试验对该控制算法的有效性

2、进行验证。主题词：混合动力功率分流发动机起动控制中图分类号：U461．4文献标识码：A文章编号：1000—3703(2016)12—0015—05EngineStartControlStudyofPower‘—splitHybridElectricalSystemChenghuijunl⋯，ZhuJianxinl一，ZhangTon92，WangChen2(1．ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240；2．CorunCHSHybridTechnologyCo．，Ltd．，Shanghai2015

3、01)【Abstract】In+ordertoimprovetheswitchingperformancefromelectricmodetohybridmodeinpower-splithybridsystem，acontrolalgorithmwasdesigned．Planetarycarrierinputendresistancewasestimatedaccordingtoenginecrankshaftpositionanddraggingtorque，whichwasusedasinputconditionintorque

4、distribution，thuseliminatingvehicletremblingcausedbyenginedraggingtorquefluctuation；accordingtovehicledynamicmodeldesignstateobserver，thedifferencebetweenoutputshaftspeedandwheelspeedwasusedasfeedbackforclosed—loopcontrol，thustoreduceoutputshaftspeedfluctuation．Validityo

5、fthiscontrolalgorithmwasverifiedthroughmodelsimulationandvehicletest．Keywords：Hybridvehicle，Power—split，Engine，Startcontrol1前言搭载行星排耦合技术的功率分流系统的深度混合动力汽车不仅燃油利用率高、节能减排效果好，而且市场占有率高，已成为未来混合动力汽车的发展趋势。在混合动力系统中，为了降低油耗和排放，汽车行驶过程中发动机的起停非常频繁，因此提高发动机起动过程中整车的平顺性变得尤为重要⋯。因功率分流式混合动力系统结构

6、的原因，发动机、电机和驱动轮始终耦合在一起，任何一轴的扭矩波动都会影响到最终的扭矩输出12-3]。在起动和熄火过程中，由于发动机端扭矩会产生突变，导致整车在起动、熄火工况下抖动明显，严重影响了车辆的平顺性和驾驶感受。为了提升驾驶性能，需要研究一套针对此类问题的控制策略。2混合动力系统结构原理及发动机起动过程介绍2．1结构原理功率分流式混合动力系统是指采用动力分离装置将来自发动机的能量进行合理分配，平衡发动机负荷，并形成多种动力传递模式的混联式混合动力系统。目前功率分流系统一般采用具有多自由度、输入输出灵活可控、结构紧凑、体积小、速比大等

7、优点的行星排结构，其典型结构有丰田单模和通用双模为代表的功率分流深度混合动力系统。所研究的功率分流式混合动力系统是一款双行星排单模混合动力系统，如图l所示。可知，行星架PC通过扭转减振器与发动机相连，前行星排的太阳轮S1与电机MGl相连，后行星排的太阳轮s2与电机MG2相连，前行星排外齿圈R1通过主减速器和差速器的连接将动力输出到驱动轮上。另外，在箱体内部设计了两个湿式制动器B1和B2，必要时可以在系统工作过程中闭合其中一个来提高系统工作效率一I。该系统共有4种基本运行模式。在纯电动模式下，通过制动器锁止与发动机相连的行星架，由大小电机

8、驱动整车实现纯电动行驶；在车辆静止状态下，可以原地t基金项目：国家高技术研究发展计划项目(2011AAllA20)、国家自然科学基金(51275355)资助。2016年第12期一15·基础研究·起动发动机实