丰田PRIUS混合动力传动系统分析与建模

混合动力汽车传动系统的建模是混合动力汽车传动系统能量控制策略开发、仿真和优化的基础。对比分析了三代丰田PRIUS混合动力传动系统的结构和基本工作原理,建立了传动系统发动机、动力分离装置、电动/发电机和动力用蓄电池等各子系统模型,基于统一的动力传动系统结构建立了丰田PRIUS混合动力传动系统的运动学、动力学和能量守恒模型。     

混合动力汽车扭矩分配策略研究

混合动力汽车的燃油经济性是其优越于传统汽车的最重要特征,因而如何进一步降低油耗是混合动力汽车需要重点解决的问题。基于H平台插电式混合动力汽车的P2构型,分析扭矩分配中的关键影响因素即发动机比油耗及电机效率,引入等效比油耗和等效发电系数,提出一种基于系统效率最优的扭矩分配策略。该控制策略能够合理地将需求扭矩分配至发动机和电机,让发动机和电机的系统效率最优、等效油耗最低,从而降低混合动力汽车的油耗,提高燃油经济性。     

ISG电机混合动力系统传动部件疲劳寿命分析

混合动力的多种工作模式给传动系统的机械性能带来新的考验,通过研究基于ISG电机的混合动力控制策略,确定汽车在标准工况下各动力源输出扭矩的变化历程,为传动系部件设计校核提供参考载荷谱.以发动机扭矩输出花键轴为研究对象进行疲劳性能分析.首先通过试验测得ECE+EUDC标准工况下发动机扭矩载荷谱,然后根据单位扭矩载荷的应力应变响应合成疲劳寿命分析的损伤载荷谱,利用Brown-Miller损伤模型进行疲劳寿命分析,分析结果表明该花键轴满足疲劳性要求.     

轻度混合动力汽车动力性能仿真及动力系统参数匹配研究

介绍了采用起动机/发电机/电动机一体化技术的ISG(Integrated starter/generator)型混合动力汽车动力传动系统结构及控制策略,建立了装备双模式无级变速传动系统的ISG型混合动力汽车起步加速过程的动力学模型,并进行了计算机仿真。提出了轻度混合动力汽车动力系统的匹配设计方法,分析了电动机峰值功率、启动转矩和发动机启动转速对整车动力性能和传动系统转矩响应的影响,为轻度混合动力汽车总体设计提供了理论依据。     

发动机负扭矩工况下的DCT传动系统换挡控制策略

针对汽车下坡、减速、超车等发动机出现负扭矩的特定工况,利用发动机负扭矩工况下的试验数据,建立了DCT动力传动系统换挡过程的动力学模型。根据发动机负扭矩工况下的扭矩转速特性,提出了DCT负扭矩换挡过程的具体控制策略,并进行了相应的仿真分析,仿真结果验证了所制定控制策略的可行性。     

盘毂压嵌技术在重型汽车离合器从动盘上的应用

汽车离合器从动盘是汽车传动系统中将发动机的动力传到传动系统——变速箱第一轴的部件,它必须具有减震、耐冲击、传动扭矩能力强等特点。而作为离合器从动盘中承受负荷最大的零件——盘箍,几乎承受发动机传来的全部扭矩,在紧急起步或带负荷制动时,受力条件更严酷。因此,盘毂的     

基于液压控制双离合器动力传动系统振动研究

针对双离合器动力传动系统振动问题,建立双离合器动力传动系统动力学和液压控制系统模型,对动力传动系统中发动机和离合器瞬态变化进行控制,研究了发动机、离合器振动及液压控制系统稳定性。研究结果表明,发动机在传递动力时,会产生振动和瞬时速度冲击,经过双离合器输出力矩比较稳定,在惯性阶段离合器的速度比最后转矩振荡阶段波动明显,液压控制系统控制精度较高,动力传动系统振动比较小。     

深度混合动力汽车NVH问题的研究进展

随着科技的发展,混动汽车已被公认为是21世纪世界汽车工业改造和发展的主要方向。混合动力汽车具有新的部件、动力系统,传动系统及运行模式,虽然其降低了传统内燃机的掩蔽噪声,但因其整车结构和相关系统的变化,致使整车在振动噪声方面出现了一系列的新问题。因此针对性地列举了混合动力汽车存在的NVH问题,分析了车内振动、噪声的产生原因及传递路径,提出了振动噪声的控制方法,最后对混合动力汽车NVH问题的解决技术作出了展望。     

混合动力汽车传动系统纯电动模式下扭振主动控制研究

混合动力汽车传动系统受发动机、电机、传动构件、路面激励等多源激励以及模式切换时产生很大的动载荷,从而诱发复杂的扭转振动问题,直接影响传动系统的平顺性、可靠性与安全性.为了抑制传动系统的扭转振动,本文针对传动系统纯电动模式提出了一种基于混合自适应控制算法的主动控制策略.采用状态空间法建立了传动系统双质量运动学平衡方程,结合前馈控制器和反馈控制器,构建了传动电动模式的主动减振控制模型.通过分析理想模型阻尼比对控制效果的影响,获取了传动系统的最优阻尼比.通过仿真分析,对比了有无干扰情况下的控制效果,结果表明本文提出的混合自适应控制算法可降低传动系80％～ 90％的扭转振动并使系统稳定时间提前83％～ 87％,能够有效抑制HEV在纯电动模式下启动时的扭转振动,并且可以消除特定频率的外界干扰.     

基于P2构型的混合动力汽车电机启动发动机过程协调控制

本文以采用P2混合动力构型,搭载双离合自动变速器(DCT)的混合动力传动系统为研究对象,对纯电动驱动模式切换至发动机驱动模式的过程建立其动力学模型并进行分析。针对在纯电动行进过程中启动发动机时,因电机驱动扭矩变化引起车轮端驱动扭矩剧烈变化导致冲击的问题,通过控制DCT离合器滑摩来减小整车冲击,进一步提出了基于模糊PID算法的DCT离合器压力控制策略和动力源扭矩协调控制策略。最后通过实车试验验证,结果表明本文所提出的控制策略能有效提高模式切换过程中车辆的平顺性。     

混合动力汽车由纯电动工况起动发动机特性研究

针对CVT混合动力汽车机电动力耦合系统,划分出工作模式区域,研究了驱动工况下的扭矩管理。为满足整车平顺性要求,结合发动机的动力性和经济性,研究了各工作模式切换过程中机电动力耦合系统控制策略以及发动机与电机之间的动力协调控制算法。进行了整车动力学建模与仿真分析,并采用台架试验进行验证。结果表明,在单电机、CVT式混合动力系统中,采用所制定的扭矩协调控制策略,能有效的降低模式切换过程中的扭矩波动,提高模式切换的品质,实现混合动力汽车各模式切换的平稳控制。     

双模功率分流混动系统的扭振问题主动控制研究

本文以双模功率分流式混合动力汽车为研究对象,将其在模式切换过程中引起扭转振动问题的根源归纳为三个方面:传动系统的低阻尼特性、双向传递且不唯一的动力传输路径,以及来自于内燃机、驱动电机和离合器的扭矩波动与不确定性.扭转振动系统被简化为双弹簧耦合动力学模型,以突出扭转减振器和驱动轴的刚度和阻尼特性.扭转振动的主动控制系统采用前馈—反馈结构,主要包括动态扭矩分配策略和鲁棒反馈跟踪控制器.仿真测试再现了与道路实车试验一致的扭转振动现象;通过对比分析在多种测试工况下的系统瞬态动力学响应,确认了主动控制系统的优异性能:驱动轴上扭矩波动幅度减小至70 N·m,模式切换控制耗时缩短0.1 s,并且验证了鲁棒反馈跟踪控制器具有抵抗来自于内燃机和离合器的扭矩不确定性的鲁棒性能.     

液力变矩器故障分析及处理

液力变矩器是一种以液体为工作介质的扭矩变换器，通常与动力换挡变速箱组成液力传动变速器，作为大、中吨位内燃叉车液力机械式传动系统的一个重要组成部件，具有液力传动输出的自适应性，能够随叉车行驶阻力的变化而相应改变其输出扭矩和转速；能吸收和消除发动机和外载对传动系统带来的冲击振动；     

混合动力汽车发动机匹配的研究

混合动力汽车是电动汽车中最具市场化前景的车型,发动机匹配是混合动力汽车设计中最重要的内容之一。从发动机选型和发动机功率计算两个方面讨论了混合动力汽车发动机匹配的相关问题,认为混合动力汽车的发动机应在传统发动机的基础上进行改进,才能更大地发挥混合动力汽车的优势。混合动力汽车发动机功率的计算以路面负载和循环工况计算为基础,但需要考虑不同混合动力系统的结构和控制策略。     

基于无级变速传动的并联式混合动力汽车动力学仿真研究

采用金属带一行星齿轮无限级变速传动系统的并联式混合动力汽车,具有在相同动力性能下所需电动机功率小、燃油消耗少、废气排放低等特点。应用键合图理论,分析了双模态型并联式混合动力汽车的发动机、电动机及离合器等部件的性能参数以及变速器速比在汽车加速行驶过程中的变化规律,从而为进一步开发并联式混合动力汽车提供理论设计依据。     

综掘机截割部混合动力系统的设计与仿真分析

为解决综掘机传动动力传动系统在遇到煤岩条件突变工况时对系统零部件冲击较大且能量利用率低的问题,提出了混合动力传动系统的总体方案,并根据实际工况具体设计了液压系统中蓄能器和液压马达的选型,机械系统中扭矩耦合齿轮的参数;基于AMESim软件对混合动力传动系统的性能进行了验证,达到了预期的效果。     

混合动力汽车牵引力控制驱动策略建模分析

如何精确地协调发动机系统和电机系统,使得发动机和电机实际作用总和能够实时、准确地满足上层控制求得的驱动轮目标驱动力矩,是混合动力汽车牵引力控制系统(HEVTCS)驱动控制策略所需解决的问题。根据转矩动态协调制定发电机、电机协调控制策略,搭建混合动力汽车牵引力控制系统仿真实验平台,建立了发动机、电机、传动系统、制动系统及十五自由度车辆动力学模型。通过在均一沥青路面上直线行驶三种不同工况下分析,对比分析有无HEVTCS控制的汽车动力性能,对比分析发动机电机协调控制策略与传统控制策略控制结果。对比分析表明:混合动力汽车牵引力控制系统能迅速地将驱动轮轮速控制在了目标轮速;与传统内燃机汽车牵引力控制算法相比,发动机电机协调控制策略更快、更有效地实现了对打滑车轮的控制。为进一步实车实验提供模型和理论支持。     

离合器阻尼对汽车传动系统扭转振动的影响分析

为了研究离合器阻尼参数对汽车传动系统扭转振动的影响,建立了5自由度的汽车动力传动系统参数化扭转振动仿真模型,以实测发动机转速作为模型的输入,对某前置后驱离合器从动盘的刚度、阻尼参数进行了优化,并对阻尼参数对传动系统扭转的影响进行了分析。将优化前后的离合器进行了装车测试,测试结果表明:优化后的离合器对传动系统的扭转振动效果比优化前得到明显改善,整车舒适性得到明显提高。     

混合动力汽车动力合成及工况分析

混合动力汽车是综合了电动机和发动机两大动力优点的新一代节能汽车。它高水平地满足了现代汽车对低油耗、低尾气排放量的要求。电动机在低转速下可以产生大扭矩,而发动机则在高转速下具有良好的输出功率。混合动力系统通过最佳控制两种动力资源,使得无论是在低速还是高速时都能实现灵敏、顺畅、平稳的加速感觉。根据行驶条件的变化,可以仅靠电动机驱动力来行驶,也可以利用发动机和电动机共同驱动行驶。     

混合动力汽车功率分流传动系统扭转振动及其影响因素研究

针对某款混合动力汽车,综合考虑发动机、电机、复合行星齿轮机构、离合器、减速器、差速器和半轴等部件,采用集中质量法建立功率分流传动系统动力学模型。在此基础上,分析不同运行工况下传动系统固有频率和振型,分别研究电机和发动机激振频率与传动系统固有频率之间的关系,仿真分析扭转减振器刚度对传动系统固有频率的影响规律,通过改变扭转减振器刚度从而使得传动系统共振转速远离发动机常用工作区。