劉永剛，秦大同，劉振軍，楊 陽(yáng)

(重慶大學(xué)，機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044)

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2015009

單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)行進(jìn)間發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制策略研究*

劉永剛，秦大同，劉振軍，楊 陽(yáng)

(重慶大學(xué)，機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400044)

針對(duì)單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)行進(jìn)間發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的平順性問(wèn)題，對(duì)其起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，對(duì)系統(tǒng)關(guān)鍵部件濕式多片離合器進(jìn)行了理論分析與試驗(yàn)研究，提出了行進(jìn)間發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制策略。利用Matlab/Simulink軟件仿真平臺(tái)，進(jìn)行了起動(dòng)過(guò)程的仿真分析，搭建試驗(yàn)臺(tái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，所提出的控制策略能有效保證行進(jìn)間發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的平順性。

重度混合動(dòng)力系統(tǒng)；控制策略；仿真；試驗(yàn)

前言

ISG型輕度或中度混合動(dòng)力汽車(chē)，由于本身結(jié)構(gòu)和電機(jī)功率的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)工況，因而節(jié)油率受到限制。重度混合動(dòng)力系統(tǒng)具有純電動(dòng)工作模式，在低速時(shí)可以純電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，中高速時(shí)須切換至發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)行駛，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)在低速和低負(fù)荷非經(jīng)濟(jì)區(qū)區(qū)域工作，進(jìn)一步提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性[1]。行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)平順性控制是重度混合動(dòng)力汽車(chē)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

文獻(xiàn)[2]中運(yùn)用二次型最優(yōu)控制算法進(jìn)行HEV純電動(dòng)切換到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式過(guò)程中離合器、制動(dòng)器和電機(jī)的研究，實(shí)現(xiàn)了HEV傳動(dòng)系統(tǒng)的平順切換。文獻(xiàn)[3]和文獻(xiàn)[4]中研究了行進(jìn)中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制，通過(guò)PID控制器對(duì)限力矩離合器目標(biāo)壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效地解決了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊問(wèn)題。文獻(xiàn)[5]和文獻(xiàn)[6]中對(duì)基于行星齒輪機(jī)構(gòu)的新型混合動(dòng)力系統(tǒng)由純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)切換至發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)進(jìn)行研究，對(duì)離合器接合過(guò)程采用模糊控制，并采用電機(jī)轉(zhuǎn)矩對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩變化進(jìn)行補(bǔ)償控制策略，有效減少了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)。文獻(xiàn)[7]中對(duì)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程采用離合器轉(zhuǎn)矩開(kāi)環(huán)控制和離合器滑摩閉環(huán)控制相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的平穩(wěn)起動(dòng)。研究表明，為了保證起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的平順性，離合器轉(zhuǎn)矩與電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩之間需要進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，但實(shí)現(xiàn)難度較大。同時(shí)，由于起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程時(shí)間非常短暫，離合器壓力響應(yīng)存在滯后等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)離合器轉(zhuǎn)矩精確控制增加了控制系統(tǒng)的難度。本文中所進(jìn)行的研究單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。該系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、單向離合器、濕式多片離合器、ISG電機(jī)和無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器(CVT)組成。其中，單向離合器正向傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，反向時(shí)不起作用；濕式多片離合器僅在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)程中通過(guò)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)使其接合，其他時(shí)間處于分離狀態(tài)。通過(guò)此新型混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)可方便實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車(chē)各種工作模式，與傳統(tǒng)的雙電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，成本較低，對(duì)控制系統(tǒng)的要求相對(duì)簡(jiǎn)單且容易實(shí)現(xiàn)[8]。

首先建立重度混合動(dòng)力系統(tǒng)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，分析濕式多片離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性，以保證行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程整車(chē)的平順性為目標(biāo)，提出了電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略，建立了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行仿真分析，最后，搭建了臺(tái)架系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究。仿真與試驗(yàn)結(jié)果表明，本文中所提出的電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制方法對(duì)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的平順性具有良好控制效果。

1 行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程分析

車(chē)輛處于純電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)下，由于加速或爬坡等因素，需要接合濕式多片離合器以起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)。此時(shí)電機(jī)在提供車(chē)輛行駛所需驅(qū)動(dòng)力的同時(shí)，還須配合濕式多片離合器的接合過(guò)程，提供起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)所需轉(zhuǎn)矩，保證發(fā)動(dòng)機(jī)迅速?gòu)撵o止到設(shè)定轉(zhuǎn)速。在此過(guò)程中，電機(jī)補(bǔ)償控制與離合器的接合動(dòng)作需要?jiǎng)討B(tài)協(xié)調(diào)控制，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)且不對(duì)車(chē)輛的正常行駛造成過(guò)大沖擊。在行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，由于單向離合器處于自由狀態(tài)，可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型如圖2所示。圖中：Te在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)前為反拖阻力矩，起動(dòng)后為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；ωe為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；Ie為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Tc為濕式多片離合器轉(zhuǎn)矩；Tm為ISG電機(jī)轉(zhuǎn)矩；ωm為ISG電機(jī)轉(zhuǎn)速；Im為ISG電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；it為無(wú)級(jí)變速器速比；i0為主減速器速比；Ts為中間軸輸出轉(zhuǎn)矩；ωs為中間軸轉(zhuǎn)速；Is為中間等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；ωw為車(chē)輪轉(zhuǎn)速；Iv為整車(chē)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Tf為行駛阻力矩。

行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程動(dòng)力學(xué)方程為

(1)

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速(電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速)時(shí)，單向離合器閉合后動(dòng)力學(xué)方程為

(2)

為進(jìn)行該系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析，分別對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力源發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制了發(fā)動(dòng)機(jī)的3D特性曲面和反拖阻力矩試驗(yàn)曲線，分別如圖3和圖4所示。

根據(jù)ISG測(cè)試數(shù)據(jù)，建立ISG電機(jī)特性圖，如圖5所示。其中，電機(jī)最大功率為30kW，最大轉(zhuǎn)矩為115N·m，額定轉(zhuǎn)速為2 500r/min。

2 濕式多片離合器性能分析

濕式多片離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的容量主要由離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)的壓力決定，因此，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，該離合器也稱之為限力矩離合器。離合器的壓力-轉(zhuǎn)矩特性直接關(guān)系到行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制效果。濕式多片離合器壓力確定后，根據(jù)離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性可以確定離合器起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中傳遞的轉(zhuǎn)矩，因而可以進(jìn)一步確定電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩。

在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的短暫過(guò)程中，若對(duì)濕式多片離合器的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制難度較大。因此，根據(jù)實(shí)際控制需要，設(shè)計(jì)了一套離合器液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，離合器液壓系統(tǒng)通過(guò)控制電磁閥的開(kāi)閉，實(shí)現(xiàn)離合器油壓加載或卸載，并通過(guò)溢流閥來(lái)限制供油壓力大小。因此，濕式多片離合器在起動(dòng)過(guò)程中無(wú)須進(jìn)行壓力控制，較大程度上減少了控制難度。離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)原理圖如圖6所示。

濕式多片離合器處于滑摩狀態(tài)時(shí)，隨著油缸工作壓力的增加，其傳遞的轉(zhuǎn)矩逐漸增大，其計(jì)算公式為

Tc=μzAp(pin-pbase)Rm

(3)

由式(3)可知，離合器結(jié)構(gòu)尺寸確定的情況下，離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩主要由油缸控制壓力與摩擦片摩擦因數(shù)決定。油缸控制壓力大小通過(guò)溢流閥調(diào)節(jié)，摩擦片摩擦因數(shù)在動(dòng)態(tài)條件下則是與離合器摩擦面溫度、相對(duì)角速度和離合器壓力等因素相關(guān)。

為獲得準(zhǔn)確的濕式多片離合器在設(shè)定壓力下所傳遞的轉(zhuǎn)矩特性，進(jìn)行了離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性試驗(yàn)，得到離合器動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩變化曲線。油壓0.76MPa時(shí)濕式多片離合器傳遞轉(zhuǎn)矩實(shí)測(cè)值與理論計(jì)算值的對(duì)比如圖7所示。

通過(guò)對(duì)濕式多片離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性的分析，建立了離合器壓力與轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，為ISG電機(jī)協(xié)調(diào)控制策略的制定奠定基礎(chǔ)。

3 電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略

根據(jù)濕式多片離合器建立壓力和傳遞轉(zhuǎn)矩特性，進(jìn)行ISG電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩的加載方式和加載時(shí)刻的匹配。根據(jù)所設(shè)計(jì)的單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和濕式多片離合器特性，濕式多片離合器不存在轉(zhuǎn)矩控制問(wèn)題，行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程控制主要為電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制。

3.1 限力矩離合器壓力設(shè)定

由式(1)可知，濕式離合器傳遞轉(zhuǎn)矩由離合器設(shè)定壓力決定，而壓力的設(shè)定又取決于發(fā)動(dòng)機(jī)的反拖阻力矩和發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)起動(dòng)時(shí)間，總體來(lái)說(shuō)，離合器壓力越大，起動(dòng)所需要的電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩越大，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間相應(yīng)縮短，但系統(tǒng)的沖擊有增大的趨勢(shì)，控制難度加大。以發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間≤0.5s為控制目標(biāo)，起動(dòng)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的反拖力矩通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得(見(jiàn)圖4)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間主要取決于濕式多片離合器轉(zhuǎn)矩。根據(jù)式(1)計(jì)算可得離合器轉(zhuǎn)矩應(yīng)為50～70N·m。再根據(jù)濕式多片離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性，可知壓力應(yīng)設(shè)置在0.7～0.8MPa之間。

3.2 ISG電機(jī)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制

車(chē)輛由純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)切換至發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中，控制的關(guān)鍵在于行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的平順性，由于起動(dòng)時(shí)間非常短，離合器的壓力建立過(guò)程在0.2s以內(nèi)，因此，電機(jī)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化率較大，此時(shí)ISG電機(jī)必須提供額外的轉(zhuǎn)矩來(lái)克服發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的阻力矩。當(dāng)電機(jī)補(bǔ)償?shù)霓D(zhuǎn)矩與濕式離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程就不會(huì)對(duì)整車(chē)平順性產(chǎn)生任何沖擊。因此，行進(jìn)中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略主要是根據(jù)起動(dòng)過(guò)程中濕式多片離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩來(lái)決定電機(jī)的補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩，電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制原理如圖8所示。

充分利用電機(jī)響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，ISG電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)由PID控制器來(lái)控制，通過(guò)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實(shí)際轉(zhuǎn)速之差作為PID控制輸入，從而對(duì)電機(jī)的目標(biāo)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩進(jìn)行修正。

行進(jìn)中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制時(shí)序如圖9所示。圖中：t1為離合器開(kāi)始建壓時(shí)刻(行進(jìn)間起動(dòng)開(kāi)始時(shí)刻)；t2為電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩加載時(shí)刻；t3為離合器壓力達(dá)到設(shè)定值的時(shí)刻；t4為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火時(shí)刻(電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩卸載時(shí)刻)。

濕式多片離合器的壓力為電磁閥控制的開(kāi)關(guān)信號(hào)，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到行進(jìn)中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)刻t1，電磁閥開(kāi)關(guān)打開(kāi)，接合指令變?yōu)?，離合器壓力迅速上升直到達(dá)到設(shè)定值的時(shí)刻t3。當(dāng)離合器壓力克服離合器空行程的時(shí)刻t2時(shí)，電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩控制開(kāi)始。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火成功，到達(dá)時(shí)刻t4時(shí)，電磁閥關(guān)閉，接合指令為0，離合器壓力開(kāi)始卸載，退出電機(jī)補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩控制模式。

4 仿真結(jié)果與分析

在所建立的單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程動(dòng)力學(xué)模型、電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制策略的基礎(chǔ)上，利用Matlab/Simulink軟件仿真平臺(tái)，建立了行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制仿真模型。仿真所用的主要參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)仿真主要仿真參數(shù)

由于篇幅限制，文中僅給出ISG電機(jī)轉(zhuǎn)速為1 000r/min、CVT變速器速比為1.526 7時(shí)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制的仿真結(jié)果，如圖10所示。

由圖可見(jiàn)：在行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到1 000r/min時(shí)，濕式多片離合器開(kāi)始接合，電機(jī)較好地進(jìn)行了轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于等于電機(jī)轉(zhuǎn)速之前，離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩均為電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩。因此，電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩卸載同樣必須根據(jù)離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性(圖7)相應(yīng)卸載，直到電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩降為零，為保證沖擊度要求，電機(jī)轉(zhuǎn)矩卸載過(guò)程中，卸載速率受到整車(chē)沖擊度的限制。

在整個(gè)仿真過(guò)程中電機(jī)轉(zhuǎn)速無(wú)明顯波動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間≤0.5s，沖擊度主要出現(xiàn)在電機(jī)轉(zhuǎn)矩卸載和單向離合器閉合后發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)車(chē)輛時(shí)，整車(chē)沖擊度≤10m/s3，以上指標(biāo)均滿足相關(guān)性能要求。仿真結(jié)果表明了文中所建立的行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力學(xué)模型正確性和電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略的有效性。

5 臺(tái)架試驗(yàn)與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證所提出的重度混合動(dòng)力系統(tǒng)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制策略的有效性，利用基于MICROAUTOBOX的dSPACE快速控制原型功能開(kāi)發(fā)了單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)的硬件在環(huán)試驗(yàn)平臺(tái)，如圖11所示。混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件的性能參數(shù)如表2所示。

表2 重度混合動(dòng)力系統(tǒng)主要部件參數(shù)

為更好地與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，試驗(yàn)中諸參數(shù)的設(shè)置與仿真時(shí)相同。試驗(yàn)結(jié)果如圖12所示。

由圖可見(jiàn)，電機(jī)最大補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩約為60N·m，電機(jī)最大轉(zhuǎn)速波動(dòng)絕對(duì)值為35r/min，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間約為0.4s，整車(chē)沖擊度滿足平順性要求。需要說(shuō)明的是，本臺(tái)架所使用的傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油點(diǎn)火時(shí)刻為250r/min，在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火以后，發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元介入對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的波動(dòng)和整車(chē)的沖擊度造成了較大影響，這是由于實(shí)際條件限制，發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有根據(jù)控制策略進(jìn)行進(jìn)一步的標(biāo)定和匹配。

6 結(jié)論

(1) 根據(jù)所提出的單電機(jī)重度混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對(duì)行進(jìn)間發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型，為電機(jī)協(xié)調(diào)控制策略的制定奠定基礎(chǔ)。

(2) 通過(guò)試驗(yàn)獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)3D特性曲面和ISG電機(jī)特性圖，采用理論與試驗(yàn)相結(jié)合的方法，建立了濕式多片離合器壓力-轉(zhuǎn)矩特性，為電機(jī)協(xié)調(diào)控制策略提供了依據(jù)。

(3) 以保證行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程整車(chē)的平順性為目標(biāo)，提出了電機(jī)轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略，建立了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行仿真分析，搭建了臺(tái)架系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明所提出的電機(jī)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制策略對(duì)行進(jìn)間起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程的平順性具有良好控制效果。

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A Research on the Control Strategy for Engine Starting WhileDriving in a Full Hybrid Power System with Single Motor

Liu Yonggang, Qin Datong, Liu Zhenjun & Yang Yang

ChongqingUniversity,StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission,Chongqing400044

Aiming at the ride comfort problem of “engine starting while driving” process in a full hybrid power system with single motor, a kinetics analysis on its starting process is carried out. A theoretical analysis and experimental study are conducted on the wet multi-plate clutch, a key component of system, and a motor torque coordinated control strategy for the engine starting process is proposed. A simulation on the engine starting process is performed with Matlab/Simulink platform, and a test rig is constructed for the bench test for the starting process. The results of simulation and test indicate that the control strategy proposed effectively ensure the ride comfort in the process of engine starting while driving.

full hybrid power system; control strategy; simulation; test

*國(guó)家自然科學(xué)基金(51305468)和中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(CDJZR12110005)資助。

原稿收到日期為2012年12月6日。