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基于随机通信时滞补偿的混合动力汽车协调控制研究

2021-01-13汪佳佳蔡英凤陈龙汪少华施德华朱镇

北京理工大学学报 2020年12期

汪佳佳, 蔡英凤, 陈龙, 汪少华, 施德华, 朱镇

(江苏大学 汽车与交通工程学院,江苏,镇江 212000)

近年来随着汽车保有量的大幅增加,能源短缺及环境污染问题日益凸显,混合动力技术[1]作为传统内燃机汽车向纯电动汽车过渡的中间产物,可实现15%~50%的节油率. 与传统内燃机汽车相比,混合动力电动汽车(HEV)具有发动机和电动机两个动力源系统,可以根据不同的行驶工况选择合适的驱动/制动模式以实现良好的燃油经济性及动力性[2-3],这就不可避免地涉及到由状态转移引起的多动力源协调控制问题.

基于发动机与电动机动态响应的差异,为降低输出轴转矩波动,有学者提出采用电动机转矩对发动机转矩补偿的方式来弥补发动机响应滞后的问题[4-7]. 但大部分研究均基于并联或单轴混联式的HEV结构,其关键部件的转矩转速耦合特性均是线性的,相应的协调控制设计较为简单,因此得到了广泛且深入的研究成果. 而功率分流式HEV常采用多排行星齿轮作为动力耦合装置,这就使得其内部动力学特性相当复杂,随之引起的协调控制问题也更为棘手.

Huang等[8]将电机补偿控制策略运用到功率分流式HEV并进行了模式切换仿真试验,结果表明驱动轴转矩波动降低了53%,并且没有动力中断现象发生,整个切换过程较为平顺. 赵治国等[9]将功率分流式HEV从纯电动模式至混合驱动模式的切换过程划分为3个阶段,并针对各阶段的控制目标提出了转矩协调控……

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