基于機(jī)械混合動力傳動系統(tǒng)的離合器設(shè)計(jì)

基于機(jī)械混合動力傳動系統(tǒng)的離合器設(shè)計(jì)

為實(shí)現(xiàn)與傳動軸旋轉(zhuǎn)速度同步時，大多數(shù)汽車動力系統(tǒng)都采用自動控制離合器。離合器接合控制有兩個目標(biāo)：①快速接合，以減少摩擦損失和熱負(fù)荷；②平滑接合，在扭矩沒有明顯下降時可準(zhǔn)確滿足扭矩要求。與此同時，控制器還要滿足一些標(biāo)準(zhǔn)要求，如模型的不確定性和有限的傳感器信息。提出了一種新的控制器設(shè)計(jì)，通過引入3個離合器接合階段，將每個目標(biāo)的控制規(guī)律分開，瞬間切換時間選擇在后續(xù)階段，這樣離合器接合時就能達(dá)到期望的滑動加速度。滑動加速度可以被理解為一個權(quán)衡離合器接合時快速和平滑的校準(zhǔn)參數(shù)。機(jī)械混合動力傳動系統(tǒng)采用飛輪作為輔助動力源和一個連續(xù)可變的變速器。控制目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個有效且相對簡單的控制。

分析了混合動力傳動系統(tǒng)接合時的快速和平滑控制問題，混合動力傳動系統(tǒng)采用飛輪進(jìn)行動能儲存，應(yīng)用無級變速器（CVT）。設(shè)計(jì)了一個魯棒性強(qiáng)的控制器，在不同初始條件下其性能保持一致。該控制器基于相關(guān)機(jī)構(gòu)動力學(xué)和離合器滑動動力學(xué)。其中，離合器滑動控制使用標(biāo)準(zhǔn)的速度傳感器，以實(shí)現(xiàn)離合器接合時期望的滑動加速度。仿真結(jié)果顯示，通用控制器在驅(qū)動和制動工況下是有效的。執(zhí)行校準(zhǔn)參數(shù)和變速器時間常數(shù)的不確定性影響離合器接合性能。

刊名：IEEE Transactions on Control Systems Technology（英）

刊期：2014年第22期

作者：Koos van Berkel et al

編譯：李雪