（车辆工程专业论文）混合动力汽车amt换档策略及换档控制的研究.pdf

j-】 f y a d i s s e r t a t i o ns u b m i t t e dt os h a n g h a ij i a ot o n g u n i v e r s i t y f o rd e g r e eo fd o c t o r a lo f p h i l o s o p h y g e a rs hif ts c h e d u l ea n dg e a r s h if tc o n t r o l f o ra m tinh y b ride l e c t r icv e hic l e c a n did a t e ig uy a n c h u n t u t o r s ：p r o f z h a n gjia n w u p r o f yinc h e n g iia n g s p e ciait y ：v e hiciee n gin e e ri n g s c h o oio fm e c h a nic a ia n dp o w e re n g in e e rin g s h a n g h ai jia ot o n gu n iv ersit y o c t o b e r2 0 0 6 6422 mmmi8iiiiy 上海交通大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：古耗舂 日期：z 口口b 年t o 月万日 不保密口。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：咕耗春 e t 期：如。b 年i o 月肖e l 指导教师竽铡 日期：扩年夕月乡汐日 ：j 。1 上海交通大学学位论文答辩决议书 所在学科 中请者古饱春 乍辆i ：科 ( 专业) 论文题目混合动力汽车a m t 换档策略及换档控制的研究 睡p , c 辩日期 2 0 0 6 年l o 月1 4 日地点上海交通人学徐汇校区中院2 1 0 l ， 答辩委员会成员 r 娃 名单位职称签名 ，张振华 上汽汽乍教授 麟 胡子止同济人学 教授 勘3 r 价 郑松林上海理l ：人学教授 趸p 军钟 叶庆泰上海交通人学 教授 澈毫 钟廷修上海交通人学教授 黼 李两秦上海i ：程技术人学教授 李面象 殷承良 上海交通人学 教授 压泳虚 评语和决议： 论文通过理论分析和仿真、试验研究相结合的方法，对运h j 机械式白动变速器( a m t ) 的并联式混 合动力汽7 i 控制系统进行了研究，研究i ：作具有较强的学术意义币i ll ：稃戍j j 价值，论文主要成果和创新 点如卜：1 、并联式混合动力汽1 i 的最佳经济性换档策略。本文以转矩分配策略为基础，以7 f 辆等效燃 油消耗最小为目标，制定了针对使h j 有级变速系统的并联式混合动力汽乍换档策略，进一步完善能鼙管 理策略并改善乍辆的燃油经济性。2 、并联式混合动力传动系统的动力学分析和瞬态仿真模型建立。由 丁分析能董管理策略的仿真模型无法用丁动力学分析，本文通过对系统中各部件进行分析，提l j j 和建立 了整7 l i 的动力学仿真模犁，为综合反映动力传动系统的动态响应特性提供理论摹础，为同类问题的研究 提供了参考。3 、建立并联式混合动力汽7 i i 换档过稃的协调控制策略。通过对换档过程的分析，以乍辆 甲顺性和动力中断为目标，确定1 i 辆最优状态轨迹。使t j 模糊规则确定平稳小磨损接合离合器的控制规 律。使州滑模控制律控制电机以使乍辆跟踪最优参考状态轨迹。电驱动系统不仅增加了系统的复杂度， 也提高厂控制策略殴计的灵活性，是混合动力传动系统控制的关键。 论文条理清楚，立论上l ! 确，答辩中思路清晰，同答i u j 题止确，反映山论文作者已掌握本学科坚实宽 j 的基础理论和系统深入的专业知识，达剑了i ：学博十学位论文的要求。经答辩委员会投票表决，一致 通过博十学位论文答辩，建议授予占艳春i ：学博十学何。 揪果：拣心粼，啾蠛 答辩委员会主席园誊e 一( 签名) ljlj-i11 i ：海交通人学博l j 学位论文摘要 混合动力汽车a m t 换档策略及换档控制的研究 摘要 汽车保有量的增加和人们对环境、能源问题的日益关注推动着汽 车技术的不断进步。混合动力汽车( h e v ，h y b r i de l e c t r i cv e h i c l e ) 兼有纯电动汽车和传统燃油汽车的优点，不仅油耗和排放性能显著改 善，而且具有续驶里程长、成本适中等产业化优势，因此其受到了越 来越广泛的重视。本文即以国家8 6 3 计划混合动力轿车项目为背景， 主要研究混合动力汽车的整车控制及其在实车上的应用。 整车控制是混合动力汽车的关键技术之一，主要包括两个方面的 内容：整车的能量管理策略和h 日匕i - , 量管理策略在动力、传动系统中的实 现。车辆的燃油经济性、排放性能以及行驶平顺性、离合器等部件使 ，马寿命等等都依赖于整车的控制策略。 能量管理策略的目的是提高车辆燃油经济性并减少废气排放。在 研究混合动力汽车的能量管理策略时，学者往往针对的是发动机、电 机的转矩分配策略，在使用机械式自动变速器( a m t ，a u t o m a t i c m e c h a n i c a lt r a n s m i s s i o n ) 的混合动力汽车中，变速系统档位的选择 会影响发动机、电机的工作状态进而影响车辆动力性和经济性，因此 换档策略是能量管理策略的另一个方面。本文在并联式混合动力汽车 燃油消耗特性分析的基础之上，基于电机助力的转矩分配策略，以车 辆综合燃油消耗最小为目标，提出针对混合动力汽车的经济性换档策 略，进一步完善了混合动力汽车的能量管理策略。 实现能量管理策略时动力传动系统的控制是混合动力汽车整车7 控制的另一个主要方面。混合动力汽车的能量管理策略通过a m t 实 现，电驱动系统是混合动力汽车动力传动系统的控制区别与传统汽车 的关键。使用a m t 的混合动力汽车的换档过程包括对发动机、电机、 离合器和变速系统的协调控制，是能量管理策略实现的关键。现在研 究整车控制多针对的是能量管理策略，动力传动系统协调控制尤其是 离合器参与工作时的相关研究尚需深入。 为研究换档过程的控制策略，本文对并联式混合动力汽车动力传 动系统各部件的动力学特性进行深入分析，提出和建立了包括发动 机、膜片弹簧离合器、永磁同步电机、同步器等在内的混合动力汽车 瞬态动力学仿真模型，该模型为控制策略的研究和开发提供了必要的 i i - 1 1 0 摘要 仿真平台。 混合动力汽车换档过程控制的目的是尽量缩短换档时间并改善 车辆行驶平顺性和减小离合器磨损。车辆行驶的平顺性与变速箱所传 递的转矩相关，在换档过程中将变速箱切换到目标档位并恢复车辆驱 动转矩时，变速箱输入转矩由离合器和永磁同步电机共同提供。与发 动机和离合器相比，永磁同步电机有较高的控制精度和响应速度，因 此控制策略是在平顺、小磨损地接合离合器时，通过调整电机转矩来 实现车辆行驶平顺性所需要的变速箱输入转矩。 离合器接合控制是指通过控制离合器和发动机来减小离合器摩 擦片的磨损并防止由离合器接合所引起的传动系统冲击振动。通过对 混合动力汽车中离合器接合过程的分析和对驾驶员离合器操纵经验 的总结，同时考虑到系统的非线性和不确定性，本文使用模糊逻辑的 智能算法确定离合器接合的控制策略。在接合离合器时，为减小摩擦 片磨损，需要在防止发动机过转速和熄火的情况下，控制发动机跟踪 离合器从动盘的转速，本文使用实用性较强的p i d 算法控制发动机节 气门来实现离合器接合控制所需要发动机控制目标。 车辆行驶平顺性与换档过程中车辆驱动转矩的恢复时间相互制 约，为此本文建立包括行驶平顺性和动力恢复时间等在内的最优控制 综合性能指标，使用极小值原理的方法确定多目标时的最优控制，由 此确定的最优控制给出了系统控制的最优性能和控制目标。由于最优 控制并没有引入反馈，为使控制系统不受系统不确定性和外界干扰的 影响，使用强鲁棒性的滑模控制来跟踪所设计的最优控制。 在前述混合动力汽车分析和建模的基础上，对混合动力汽车的整 车控制算法进行了数值仿真和分析，仿真结果表明能量管理策略和动 力传动系统协调控制策略能够较大幅度地改善车辆燃油经济性和行 驶平顺性等指标。本文最后通过设计实车控制系统和进行相关试验， 对控制策略进行进一步的优化和验证，试验结果表明了控制策略的有 效性。 作为混合动力汽车控制核心技术之一，本文的研究对开发具有我 国自主知识产权的混合动力汽车，加快其产业化步伐具有重要意义。 关键词：混合动力汽车，能量管理策略，换档策略，换档过程控制， 最优控制，模糊控制，滑模控制 g e a rs h i f ts c h e d u l ea n d g e a r s h i f tc o n t r o lf o ra m ti n h y b r i de l e c t r i cv e h i c l e a b s t r a c t a l o n gw i t ht h ei n c r e a s i n go fv e h i c l e sq u a n t i t y , p e o p l eh a v ep a i d m o r ea t t e n t i o n so nt h ep r o b l e m so fe n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o na n de n e r g y s h o r t a g e ，a n di t i st h e i m p e l l e n to fa u t o m o t i v et e c h n o l o g ya d v a n c e h y b r i de l e c t r i cv e h i c l e ( h z v ) ，w h i c hi n c o r p o r a t e st h ea d v a n t a g e so fb o t h t h eb a r e r ye l e c t r i cv e h i c l ea n dt h ec o n v e n t i o n a lv e h i c l e ，h a sa t t a c h e d m o r ea n dm o r ea t t e n t i o n sf o rt h em e r i t so fh i g hr u e l e m c i e n c y , l o w e m i s s i o n s ，l o n gd r i v i n gr a n g e ，a n dm o d e r a t ep r i c e w i t ht h es u p p o r t i n gb y 8 6 3p r o g r a mo fh y b r i de l e c t r i cc a rd e v e l o p m e n t ，t h em a i nt o p i co ft h i s s t u d yi s t h eh e vc o n t r o ls t r a t e g ya n di t s i m p l e m e n t a t i o ni nt h et e a l v e h i c l e a so n eo ft h ek e yt e c h n i q u e so fh e vv e h i c l ec o n t r 0 1 s t r a t e g y i n c l u d e st h ee n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g ya n dt h ei m p l e m e n ts t r a t e g yo f e n e r g ym a n a g e m e n ti nh y b r i dp o w e r t r a i n t h ef u e le f f i c i e n c y , e m i s s i o n p e r f o r m a n c e ，d r i v i n gs m o o t h n e s sa n dt h eo p e r a t i o n a l1 i f eo fc l u t c hp l a t e s d e p e n dl a r g e l yu p o nt h ev e h i c l ec o n t r o ls t r a t e g yo fh e v lh ep u r p o s eo fe n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g yi st oi m p r o v et h ef u e l e f f i c i e n c ya n dr e d u c et h ee m i s s i o n so fh e vi np a s tr e s e a r c ho ft h e e n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g y , t h et o r q u ea l l o c a t i o ns g a t e g yb e t w e e n e n g i n ea n dm o t o rh a sa t t r a c t e dt h em a jo r i t yo fa t t e n t i o n f o rt h eh e v w h i c he q u i p p e dw i t ha u t o m a t i cm e c h a n i c a lt r a n s m i s s i o n ( a m t ) ，t h eg e a r p o s i t i o nw o u l da f f e c tt h es t a t u so fe n g i n ea n dm o t o r , t h e r e f o r e ，t h eg e a r s h i f ts c h e d u l ei sa n o t h e ra s p e c to f e n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g y b a s e do n t h ea n a l y s i so fe n e r g yc o n s u m p t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fh e v c o m p o n e n t s t h eg e a rs h i f ts c h e d u l ew h i c hr e l a t e dw i t ht o r q u ea l l o c a t i o n s t r a t e g yi s p r o p o s e dt om i n i m i z et h ef u e lc o n s u m p t i o no fh e va n dt h e nt h e c o m p l e t ee n e r g ym a n a m e n ts t r a e g yo fh e vi so b t a i n e d t h ec o n t r o lo fp o w e r t r a i nw h i c ht oi m p l e m e n tt h ee n e r g ym a n a m e n t s t r a e g y l sa n o t h e r a s p e c t o fv e h i c l ec o n t r o l s t r a t e g y t h ee n e r g y m a n a m e n ts t r a e g yi si m p l e m e n t e db yt h ec o n t r o lo fa m t a n d e l e c t r i c a l l y d r i v e ns y s t e mi st h ek e yd i s t i n g u i s hb e t w e e n 姬va n dc o n v e t i o n a l v e h i c l e i np a r a l l e l 一耻v ( p h e v ) w i t ha m t , t h e g e a r - s h i f ti sp e r f o r m e d 海交通人学博l ：学位论文 a b s t r a c t b yt h ec o o r d i n a t e dc o n t r o l l i n go fe n g i n e ，m o t o r , c l u t c ha n dt r a n s m i s s i o n ， a n di ti st h ek e yt oi m p l e m e n tt h ee n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g y a tp r e s e n t ， m o s to fh e vc o n t r o lr e s e a r c hi se m p h a s i z e do nt h ee n e r g ym a n a g e m e n t s t r a t e g y , t h ec o o r d i n a t e dc o n t r o lo fp o w e r t r a i na n de s p e c i a l l yw h e nt h e c l u t c hi n v o l v e ds h o u l db er e s e a r c h e dc o n t i n u o u s l y t o i n v e s t i g a t e t h ec o n t r o l s t r a t e g yo fg e a r - s h i f t ，t h ed y n a m i c c h a r a c t e r i s t i c so fp o w e r t r a i nc o m p o n e n t si sa n a l y z e d a n dat r a n s i e n t d y n a m i cs i m u l a t i o nm o d e lo fh e vi sp r o p o s e da n de s t a b l i s h e dt o f a c i ll a t et h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fv e h i c l ec o n t r o ls t r a t e g y t h e p h e vm o d e li n c l u d e st h ei ce n g i n e ，t h ed i a p h r a g ms p r i n gc l u t c h ，t h e p e r m a n e n tm a g n e ts y n c h r o n o u sm o t o r ( p m e m ) a n dt h es y n c h r o n i z e ro f t r a n s m i s s i o n t h ea i mo fg e a r s h i f ti np 脏vi st om i n i m i z et h eg e a r s h i f tt i m e i m p r o v et h ed r i v i n gs m o o t h n e s sa n dr e d u c et h ea b r a s i o no fc l u t c hp l a t e s t h ed r i v i n gs m o o t h n e s so fv e h i c l ei sd e p e n d e do nt h ep r o p e l l i n gt o r q u e a p p l i e d o nt h e i n p u ts h a f to ft r a n s m i s s i o n a n dt h ei n p u tt o r q u eo f t r a n s m i s s i o ni s p r o v i d e db ym o t o ra n dc l u t c hd u r i n gt h eg e a r s h i f t p r o c e d u r e c o m p a r i n gw i t ht h ee n g i n ea n dt h ec l u t c h ，t h ep r e c i s i o na n d r e s p o n s es p e e do fp m e mi s m u c hh i 曲e r , a n dt h e nt h ed r i v i n g s m o o t h n e s so fv e h i c l ec a nb es a t i s f i e db yt h em a n i p u l a t i n go fp m e m w h il et h ec l u t c hi se n g a g e dw i t h o u tt o om u c hi m p a c ta n da b r a s i o n t h ee n g a g e m e n to fc l u t c hi so b t a i n e db yt h ec o n t r o l l i n go fe n g i n e a n dc l u t c he n g a g i n gs p e e dt om i n i s ht h ea b r a s i o na n dt h es h o c ko f d r i v e l i n e b yt h ea n a l y s i so fc l u t c he n g a g e m e n tp r o c e d u r ea n dt h ed r i v e r e x p e r i e n c e o fc l u t c h o p e r a t i o n t h ef u z z yl o g i c c o n t r o lm e t h o di s i n t r o d u c e dh e r et om a n i p u l a t et h ee n g a g e m e n to fc l u t c h d u r i n gt h e e n g a g e m e n to fc l u t c h n o k i l la n dn ol u r c hc o n d i t i o no fe n g i n es h o u l db e s a t i s f i e d ，a n dt om i n i s ht h ec l u t c ha b r a s i o na n dd r i v e l i n es h o c ko fc l u t c h e n g a g e m e n t ，t h ee n g i n es p e e ds h o u l dt r a c kt h eo u t p u ts p e e do fc l u t c h u s i n gt h ep r a c t i c a lm e t h o do fp i d t h ee n g i n ei sc o n t r o l l e dt ot r a c kt h e d e s i r e ds p e e dt a r g e t u s u a l l y , t h ed r i v i n gs m o o t h n e s so fv e h i c l ei sc o n t r a r yw i t ht h et o q u e r e s t o r i n gr a t ed u r i n gt h eg e a r - s h i f t t h e r e f o r e ，t h es y n t h e s i sp e r f o r m a n c e i n d e xa b o u ti se s t a b l i s h e d a n dt h eo p t i m a lt r a n s m i s s i o ni n p u tt o r q u ea n d t h eo p t i m a ls t a t e st r a je c t o r yo fp o w e r t r a i nc a nb eo b t a i n e db yu s i n gt h e m e t h o do fm i n i m u mp r i n c i p l e t h e r ei sn of e e d b a c ki no p t i m a lc o n t r o l s t r a t e g y a n dt or e d u c et h ee f f e c t s o f u n c e r t a i n t y a n dn o n - l i n e a r c h a r a c t e r i s t i c s t h er o b u s tm e t h o do fs l i d i n gm o d ec o n t r o li si n t r o d u c e d h e r et ot r a c kt h et a r g e to fo p t i m a lc o n t r o ls t r a t e g y t i ：海交通入学博f j 学位论文 a b s t r a c t b a s e do nt h ea n a l y s i sa n dt h et r a n s i e n td y n a m i cm o d e lm e n t i o n e d a b o v e ，t h en u m e r i cs i m u l a t i o nr e s u l t si n d i c a t e t h a tt h ec o n t r o ls t r a t e g y c a ni m p r o v et h er u e le f f i c i e n c y , t h ed r i v i n gs m o o t h n e s sa n de t c t h r o g h t h ed e s i g no fr e a lv e h i c l ec o n t r 0 1s y s t e ma n dr e a lv e h i c l et e s t t h ec o n t r o l s t r a t e g yi so p t i m i z e d ，a n dt e s tr e s u l t ss h o wt h ev a li d a t i o no fp r o p o s e d c o n t r o ls y s t e m a so n eo ft h ek e yt e c h n i q u e s ，c o n t r o ls t r a t e g yp l a y sa ni m p o r t a n t r o l ei nt h ed e v e l o p m e n to fh e vw i t hd o m e s t i ci n d e p e n d e n ti n t e l l e c t u a l p r o p e r t y , a n di ti ss i g n i f i c a n tt op r o p e lt h ei n d u s t r i a l i z a t i o no fh e v k e yw o r d s ：h y b r i de l e c t r i cv e h i c l e ，e n e r g ym a n a g e m e n ts t r a t e g y , g e a r s h i f ts c h e d u l e ，g e a r s h i f tc o n t r o l ，o p t i m a lc o n t r o l ， f u z z yl o g i cc o n t r o l ，s l i d i n gm o d ec o n t r o l v i ：海交通大学博i j 学位论文目录 目录 摘要。i a b s t r a c t i i i 目录v i i 符号说明i x 第一章绪论l 1 1 本课题的研究背景和意义l 1 1 1 电动汽车概述2 1 1 2 混合动力汽车自动变速系统的研究背景和意义5 1 2 a m t 应用于混合动力汽车时需要解决的主要问题9 1 2 1 能量管理策略9 1 2 2 能量管理策略的实现。1 3 1 3 课题来源和主要研究内容。1 7 1 3 1 课题来源17 1 3 2 本文的主要研究内容1 7 1 3 3 本论文的体系结构。1 8 第二牵混合动力汽车换档策略研究2 0 2 1 p h e v 混合动力系统能耗特性分析和建模。2 l 2 1 1 发动机。2 1 2 1 2 电池。2 4 2 1 3 电机。2 7 2 1 4 变速传动系统2 8 2 1 5 车轮及整车的纵向动力学2 8 2 2 混合动力汽车的转矩分配策略2 9 2 3 混合动力汽车的换档策略3 3 2 1 3 1 最佳动力性换档策略。3 3 2 3 2 最佳经济性换档策略3 6 2 4 仿真与试验研究。4 l 2 4 1 仿真分析4 l 2 4 2 试验研究4 3 2 5 本章小结4 5 第三章混合动力汽车的动力学分析与建模4 6 3 1 发动机子系统4 7 3 1 1 空气流动子系统4 9 3 1 2 燃油流动子系统5 l 3 1 3 转矩生成子系统5 3 3 2 离合器子系统5 4 3 3 离合器减振器：5 8 3 4 变速箱、主减速器和传动轴部分5 9 3 4 1 变速箱输入轴和电机转动惯量部分5 9 海交通人学博l j 学位论文目录 3 4 2 变速箱输出轴、主减速器和传动轴部分6 0 3 4 3 同步器转矩传递单元6 0 3 5 永磁同步电机6 2 3 6 车轮及车身。6 4 3 7 控制器仿真模型。6 6 3 8 本章小结。6 6 第四章混合动力汽车换档控制策略。6 8 4 1 混合动力汽车换档过程及换档品质分析6 8 4 1 1 并联式混合动力汽车的换档过程。6 8 4 1 2 a m t 换档过程控制的评价指标6 9 4 2 换档控制策略的研究7 0 4 。2 1 车辆的行驶平顺性。7 2 4 2 2 接合过程中离合器和发动机的控制策略。7 7 4 2 3 换档过程中的电机转矩策略8 3 4 3 数值仿真与分析。8 9 4 4 本章小结9 2 第五章控制系统设计与试验研究9 3 5 1 控制系统设计与开发9 3 5 1 1 控制系统方案9 3 5 1 2 控制系统硬件9 4 5 1 3 控制系统软件9 5 5 1 4 离合器与选、挂档执行机构9 6 5 1 5 监控系统9 7 5 2 台架试验9 8 5 2 1 试验目的9 8 5 2 2 台架试验方案9 8 - 5 2 3 试验结果与分析9 9 5 3 实车试验1 0 0 5 4 本章小结1 0 5 第六章全文总结1 0 6 6 1 全文总结10 6 6 2 论文创新点1 0 7 6 3 研究展望1 0 8 参考文献1 1l 致谢。1 1 9 - 攻读博士学位期间发表和录用的学术论文1 2 0 海交通人学博l j 学位论文 符号说明 符号说明 迎风面积，即汽车行驶方向的投影面积，m z 车辆的纵向加速度，m s 2 空气阻力系数 材料弹性模量 容积效率 滚动阻力系数 膜片弹簧小端受力，n 膜片弹簧大端受力，n 车辆滚动阻力，n 车辆坡道阻力，n 车辆空气阻力，n 重力加速度，m s 2 发动机小时功率油耗，g ( k w h ) 发动机小时油耗，k g h 拉格朗同函数 哈密尔顿函数 燃油燃烧的低热值 主减速器传动比 电驱动系统的总线电流，a 变速箱传动比 ，z 档时的变速箱传动比 最优控制目标函数 离合器从动盘转动惯量，k g m 2 变速箱输出轴转动惯量，k g m 2 发动机曲轴、飞轮转动惯量，k g r n 2 变速箱输入轴转动惯量，k g m 2 主电机转动惯量，k g m 2 车轮转动惯量，k g m 2 通过节气门进入进气歧管的空气流量，k g s 从进气歧管进入汽缸的空气流量，k g s 进入汽缸的燃油量，k g s 4 qe巳，e e f e r gq三日饥乇k，以厶以以厶凡阮啊 ：海交通人学博l ：学位论文 符口说明 二次蒸发的燃油量，k g s 喷油器的喷油量，k g s 直接雾化的燃油量，k g s 整车总质量，k g 发动机转速，即发动机飞轮转速，r m i n 发动机的缸数 节气门前的空气压力 发动机摩擦转矩损失功率，k w 发动机的泵气损失功率，k w ， 通用气体常数歧管压力，( j b a r ) ( k g k p a ) 电池组充电内阻，q 电池组放电内阻，q 车轮滚动半径，m 离合器状态，0 ：完全分离，1 ：完全接合 电池荷电状念， 环境温度，k 离合器减振器传递转矩，n m 传动轴减振器传递转矩，n m 前轮阻力矩，n m 前轮阻力矩，n m 发动机输出转矩，n m 发动机最大输出转矩，n m 发动机摩擦转矩，n m 发动机的指示转矩，n m 进气歧管气体温度，k 车轮驱动转矩，n m 车辆滚动阻力矩，n m 车辆坡道阻力矩，n m 车辆空气阻力矩，n m 包括滚动、坡道和空气阻力矩的车辆行驶阻力矩，n m 车辆地面附着转矩，n m 驾驶员请求的驱动转矩，n m 转矩分配策略分配的发动机转矩，n m 转矩分配策略分配的电机转矩，n m 嘞以易r。墨瓦乙乃弓z尹矿瓦z i乃瓦巧p矿甲 f ：海交通人学博l ：学位论文符日说明 驴转矩分配策略分配的液压制动系统转矩，n m 电池组开路电压，v a m t 执行机构电枢绕组的端电压，v 虬车载辅助电池电压，v v 车速，m s 屹 车速，k m h 发动机排量，m 3 置离合器开度， x 燃油直接雾化比例因子( 油膜系数) 口。加速( 油门) 踏板开度， 制动( 刹车) 踏板开度， t 2 ，道路坡道， 口p w mp w m 控制信号的占空比， 吒发动机节气门开度， 戌汽车旋转质量换算系数 包离合器从动盘转角，r a d 吃变速箱、主减速器的输出轴处的传动系统转角，r a d 传动系统变形，r a d 皖主电机( 即变速箱输入轴) 转角，r a d 鼠车轮转角，r a d 研发动机燃烧指示效率或热效率 仇变速箱机械传动效率 p 空气密度，k g m 3 缈 地面附着系数 丑膜片弹簧大端变形量，m m 丑膜片弹簧大端变形量，m m 乃燃烧滞后时间，s e c f ，油膜二次蒸发时间常数 泊松比 。离合器摩擦片摩擦系数 版离合器摩擦面动态摩擦系数 麒离合器摩擦面静态摩擦系数 q离合器从动盘转速，r a d s 变速箱、主减速器的输出轴处的传动系统转速，r a d s f ：海交通人学博f j 学位论文 符号说明 婉 纯。 纨 传动系统相对速度，r a d s 发动机转速，即发动机飞轮转速，r a d s 离合器主、从盘转速差，r a d s 主电机( 即变速箱输入轴) 转速，r a d s 车轮转速，r a d s 海交通人学博l ：学位论文第一章绪论 第一章绪论 1 1 本课题的研究背景和意义 汽车作为人类生产和生活中不可或缺的必需品，已经成为世界经济和社会发 展的重要支撑，不断推动着人类文明的进步和人们生活水平的提高。从第一辆汽 车发明至今，经过一百多年的改进和发展，现代汽车与最初的汽车已经有了极大 的区别，各种技术进步不断地满足着人们对汽车逐步提高的要求。 作为一种交通和运输的工具，人们对汽车的性能要求主要包括动力性，经济 性、废气排放、舒适性、安全性以及外形等的各个方面。近年来，随着不可再生 能源的耗竭和对环境问题的日益关注，人们对汽车的燃油效率和排放性能指标提 出了越来越高的要求。 汽车是能源消费大户，据世界汽车制造商协会统计，世界上汽车的保有量超 过8 5 亿，每年生产的各种汽车约6 4 0 0 力辆，按平均每辆车年消耗1 0 到1 5 桶 石油及石油制品计算，汽车的石油消耗量每年达8 5 至1 2 7 亿桶，约占世界石油 产量的一半i lj 。在我国，到2 0 1 0 年汽车保有量将达到5 5 0 0 万辆左右，随着汽车 保有量的快速增加，石油消耗量也迅速攀升。自1 9 9 3 年起，我国石油进口超过 石油出口，成为净进口国，现在我国石油消耗量