葉 明，彭 江，任 洪，胡經(jīng)慶，程 越

(a.汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.重慶理工大學(xué) 車輛工程學(xué)院，重慶 400054)

搭載機(jī)電控制CVT的混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略

葉 明a，彭 江b，任 洪b，胡經(jīng)慶b，程 越b

(a.汽車零部件先進(jìn)制造技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.重慶理工大學(xué) 車輛工程學(xué)院，重慶 400054)

通過(guò)分析搭載機(jī)電控制CVT的插電式混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)，確定單軸并聯(lián)式傳動(dòng)方案。根據(jù)整車不同驅(qū)動(dòng)工況下電池的荷電狀態(tài)以及整車需求功率的要求，綜合考慮系統(tǒng)效率，制定不同驅(qū)動(dòng)工況下能量分配策略以及CVT速比策略，從而提出一種機(jī)電控制CVT混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略。通過(guò)Matlab/Simulink和ADVISOR建立PHEV整車模型和調(diào)速策略，在NEDC工況下進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明：制定的調(diào)速策略使得驅(qū)動(dòng)工況扭矩得到合理分配，進(jìn)一步提高了電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，最終使得整車在滿足動(dòng)力性的同時(shí)油耗得到明顯的降低。

機(jī)電控制CVT；混合動(dòng)力汽車；調(diào)速策略

插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，既可降低燃油消耗、減少汽車尾氣污染，又可以使用外接電網(wǎng)充電，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的純電動(dòng)續(xù)航里程，是國(guó)際上新能源汽車研發(fā)的熱點(diǎn)[1]。插電式混合動(dòng)力汽車裝備的變速器可以對(duì)動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī))工作區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化，充分發(fā)揮自身性能。無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器具有無(wú)級(jí)變速功能，可連續(xù)調(diào)整動(dòng)力源工作區(qū)域，因此很多混合動(dòng)力車型裝備了無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器。傳統(tǒng)的電液式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器需要液壓系統(tǒng)，動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)提供，效率相對(duì)較低，制造成本相對(duì)較高。具有純電動(dòng)工況的混合動(dòng)力車系統(tǒng)無(wú)法在純電動(dòng)工況下持續(xù)保證足夠的油壓。如果另外加裝供油系統(tǒng)，不僅使得成本增加，還會(huì)造成控制上的不便，限制了傳統(tǒng)電液式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器在新能源電動(dòng)汽車上的應(yīng)用。機(jī)電控制無(wú)級(jí)自動(dòng)速器(electric-mechanical CVT,EMCVT)采用碟簧壓緊和電機(jī)調(diào)速，不需要液壓系統(tǒng)，可很好地解決這一問(wèn)題[2]。

本文對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力總成的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性能進(jìn)行綜合分析，提出新型并聯(lián)式動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)。插電式混合動(dòng)力汽車開(kāi)發(fā)的主要核心技術(shù)之一是要很好地分配傳動(dòng)系統(tǒng)的能量流，控制車輛的工作模式，從而達(dá)到更好的整車經(jīng)濟(jì)性[3]。為此，本文在搭載新型EMCVT的插電式混合動(dòng)力汽車能量管理策略的基礎(chǔ)上進(jìn)行了整車驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略的研究。

1 混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)組成

1.1 機(jī)電控制CVT結(jié)構(gòu)

EMCVT結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。EMCVT的結(jié)構(gòu)主要包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、夾緊機(jī)構(gòu)和金屬帶傳動(dòng)裝置。動(dòng)力傳遞方式和傳統(tǒng)電液控制CVT相同，仍然采用金屬帶和帶輪實(shí)現(xiàn)。但調(diào)速和夾緊則采用由電機(jī)與齒輪減速器及絲桿螺母機(jī)構(gòu)組成的機(jī)械電子調(diào)速驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該機(jī)構(gòu)推動(dòng)主動(dòng)帶輪動(dòng)盤做軸向移動(dòng)，從而改變金屬帶的有效工作半徑，實(shí)現(xiàn)速比的調(diào)節(jié)[4]。夾緊力則通過(guò)碟簧機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造水平的要求不高，可靠性好。插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)搭載EMCVT時(shí)，不需要單獨(dú)構(gòu)建液壓系統(tǒng)來(lái)滿足純電動(dòng)工況動(dòng)力傳遞的需要，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制都得到簡(jiǎn)化。

1.調(diào)速電機(jī)；2.齒輪減速機(jī)構(gòu)；3.絲桿螺母機(jī)構(gòu)；4，7.碟簧；5.主動(dòng)帶輪動(dòng)盤；6.從動(dòng)帶輪動(dòng)盤

1.2 動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成

本文所研究的PHEV搭載EMCVT后采用單軸并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。這種動(dòng)力系統(tǒng)是目前很有發(fā)展前景的一種混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)，它省去了通過(guò)機(jī)械方式進(jìn)行動(dòng)力耦合的復(fù)雜裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、改裝方便等優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。發(fā)動(dòng)機(jī)與ISG電機(jī)之間有一個(gè)自動(dòng)離合器，ISG電機(jī)直接與EMCVT相連，再通過(guò)差速器將動(dòng)力傳遞到車輪,發(fā)動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)采用傳統(tǒng)的啟動(dòng)電機(jī)，通過(guò)12 V車載電池供能。

2 主要部件數(shù)學(xué)模型的建立

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)模型

在穩(wěn)態(tài)輸出條件下，轉(zhuǎn)矩隨節(jié)氣門開(kāi)度α和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速ωe變化的數(shù)值模型如圖3所示。由于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的變化量與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸角加速度是呈線性的關(guān)系，因此可以得到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性與穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩特性的關(guān)系[3]：

式中：Te為發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩；TD為發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)轉(zhuǎn)矩；ωe為曲軸角速度；γ為轉(zhuǎn)矩下降系數(shù)。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)；2.自動(dòng)離合器；3.ISG電機(jī)；4.EMCVT；5.動(dòng)力電池組；6 .12V電池；7.啟動(dòng)電機(jī)

圖3 發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)值模型

發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)的高、低轉(zhuǎn)矩值可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的萬(wàn)有特性曲線來(lái)確定。圖4為某汽油發(fā)動(dòng)機(jī)最佳燃油經(jīng)濟(jì)性曲線圖,采用等效率曲線表示,同一條曲線上的效率相同,最內(nèi)層效率最高,越往外效率越低。效率曲線圖的上邊界線構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩曲線。

2.2 ISG電機(jī)模型

本文所使用的電機(jī)為永磁同步電機(jī)。永磁同步電機(jī)具有能量密度高、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小、效率高的特點(diǎn)，并且具有很好的可控性。永磁同步電機(jī)還可作為發(fā)電機(jī)使用，簡(jiǎn)化了整車結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)插值法能得到電機(jī)轉(zhuǎn)速ωm與電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩Tm、電機(jī)效率ηm的關(guān)系。ISG電機(jī)數(shù)值模型如圖5所示。

圖4 發(fā)動(dòng)機(jī)最佳經(jīng)濟(jì)性曲線

圖5 ISG電機(jī)數(shù)值模型

電機(jī)的響應(yīng)速度始終快于EMCVT的速比響應(yīng)。當(dāng)油門踏板開(kāi)度瞬間變大，尤其是處于起步階段的瞬態(tài)工況時(shí)，由于電機(jī)響應(yīng)速度快，會(huì)迅速提升轉(zhuǎn)矩至該轉(zhuǎn)速下的最大值，然后CVT速比才會(huì)開(kāi)始變化，這就克服了對(duì)瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩要求高的不足。電機(jī)最佳工作曲線如圖6所示。

圖6 電機(jī)最佳工作曲線

2.3 EMCVT數(shù)學(xué)模型

機(jī)電無(wú)級(jí)變速器速比一般定義為主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速與被動(dòng)輪轉(zhuǎn)速的比值:

式中：np為主動(dòng)錐盤組轉(zhuǎn)速；ns為從動(dòng)錐盤組轉(zhuǎn)速；imin≤iCVT≤imax。

CVT速比的控制目標(biāo)是在滿足車輛驅(qū)動(dòng)需求時(shí)實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)效率最大。可基于各種工況模式下已知的最佳工作曲線,根據(jù)需求功率確定最佳工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的混合動(dòng)力系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速[6]，由以下公式計(jì)算CVT速比：

式中：r為車輪滾動(dòng)半徑；i0是除了CVT以外的固定傳動(dòng)比；v為車速。

本文所研究EMCVT的速比范圍為0.45～2.2，通過(guò)傳動(dòng)效率實(shí)驗(yàn)臺(tái)得到的數(shù)據(jù),在輸入轉(zhuǎn)矩20～100 N·m下，得到EMCVT各工作點(diǎn)的傳動(dòng)效率。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立了EMCVT關(guān)于輸入轉(zhuǎn)矩和速比傳動(dòng)效率數(shù)值模型[7]，如圖7所示。根據(jù)20～100 N·m實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算推斷出EMCVT的平均傳動(dòng)效率為92%。

圖7 EMCVT關(guān)于輸入轉(zhuǎn)矩和速比傳動(dòng)效率數(shù)值模型

2.4 電池模型

為了提高電池的充放電效率，延長(zhǎng)電池壽命，需要合理設(shè)置電池荷電狀態(tài)SOC的工作范圍。電池SOC的上、下限值可以根據(jù)SOC與電池內(nèi)阻的關(guān)系曲線來(lái)確定。由于電池的充放電效率與電池的內(nèi)阻有關(guān),故電池SOC的工作區(qū)間選為充放電內(nèi)阻相對(duì)較低的區(qū)域,以減少電池的充放電損失,提高能量轉(zhuǎn)換效率[5]。通過(guò)本研究的混合動(dòng)力車所用磷酸鐵鋰電池充放電實(shí)驗(yàn)，得到電池SOC值與電池內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)相應(yīng)關(guān)系，如圖8所示。根據(jù)所示的電池內(nèi)阻曲線得到該組電池SOC值的上下限范圍為0.45～0.85。

圖8 磷酸鐵鋰電池充放電內(nèi)阻曲線

3 整車調(diào)速策略設(shè)計(jì)

3.1 能量管理策略系統(tǒng)設(shè)計(jì)

混合動(dòng)力汽車能量管理策略設(shè)計(jì)是整車控制的核心，它的目標(biāo)是在滿足整車動(dòng)力性和其他性能的前提下，針對(duì)各總成部件特征和行駛路況，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)功率的合理分配，以此獲得混合動(dòng)力系統(tǒng)最佳的能量效率[6]。本文針對(duì)PHEV的特點(diǎn)，對(duì)基于規(guī)則的多層次邏輯門限值控制策略進(jìn)行研究，從而使得搭載EMCVT的插電式混合動(dòng)力汽車能量管理策略分配滿足要求。

基于規(guī)則的穩(wěn)態(tài)控制策略主要是依據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)一組靜態(tài)參數(shù)限定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)域，根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則來(lái)選擇混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式，并根據(jù)部件的穩(wěn)態(tài)效率圖來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩分配，實(shí)現(xiàn)降低油耗和減少排放的目的。

PHEV整車驅(qū)動(dòng)工況包括電池電量消耗模式(charge depleting,CD)和電池電量保持模式(charge sustaining,CS)。本文所研究的插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)工況可以分為 4個(gè)工作模式：① 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；② 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式；③ 發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式；④ 行車充電模式[10]。

3.1.1 電池電量消耗型控制策略

在電池電量消耗階段，當(dāng)車輛需求功率(Pr)較低時(shí)由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)車輛需求功率達(dá)到發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)門限值(Ps)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，電機(jī)輔助發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作的過(guò)程中，電機(jī)維持恒定機(jī)械輸出功率，直到SOC值下降到目標(biāo)值(SOCobj)附近。這一階段，發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)關(guān)門限值和電機(jī)提供的功率決定了發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的工作狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)條件由車輛需求功率、電池SOC值、電池SOC上下限值、發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)門限值共同決定。

在電量消耗模式下，為了最大程度利用電池能量，設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)充電模式。混合驅(qū)動(dòng)時(shí)SOC大于SOCmin，車輛需求功率大于電機(jī)最大功率Pemax，此時(shí)根據(jù)電機(jī)能夠提供的功率Pc和發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳經(jīng)濟(jì)性曲線確定發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)，從而得到發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率Pe。電量消耗運(yùn)行狀態(tài)以及切換條件見(jiàn)表1[1-2]。

表1 電量消耗運(yùn)行狀態(tài)以及切換條件

3.1.2 電池電量保持型控制策略

在電量保持階段采用發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化曲線控制策略。從靜態(tài)條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性出發(fā)，找出發(fā)動(dòng)機(jī)比油耗低的曲線，并跟蹤由驅(qū)動(dòng)條件決定的發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化曲線，避免發(fā)動(dòng)機(jī)工作在效率低的區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)整車控制。在控制過(guò)程中還要通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)充電和電機(jī)輔助工作使電池狀態(tài)限制在目標(biāo)SOC值附近。這個(gè)時(shí)候要限制電機(jī)功率輸出，在車輛低速勻速行駛過(guò)程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)整車的同時(shí)給電池充電，使電池SOC維持在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，SOC波動(dòng)范圍在5%左右。此時(shí)電池SOC處于25%，可以滿足車輛混合驅(qū)動(dòng)模式下的功率需求。電量保持運(yùn)行狀態(tài)以及切換條件如表2所示。

表2中:SOCmin，SOCmax,SOCobj分別為電池荷電狀態(tài)最小值和最大值目標(biāo)值；Tr，Te，Tm分別為車輛需求轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、電機(jī)轉(zhuǎn)矩；Tmmin，Tmmax分別為電機(jī)扭矩最小值和最大值；Temin，Temax，Teopt分別為發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩最小值、最大值和最佳轉(zhuǎn)矩。

表2 電量保持運(yùn)行狀態(tài)以及切換條件

3.2 各個(gè)驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略制定

速比控制的原則就是在油門踏板開(kāi)度以及車速變化的時(shí)候,根據(jù)VCU采集的油門踏板開(kāi)度以及車速信息，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出目標(biāo)速比，通過(guò)速比的快速改變使驅(qū)動(dòng)部件(發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī))的實(shí)際轉(zhuǎn)速在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)轉(zhuǎn)速。EMCVT目標(biāo)速比、EMCVT輸入軸轉(zhuǎn)速以及汽車車速三者之間的關(guān)系為[7]

式中：r為車輪半徑；nmb為CVT輸入軸轉(zhuǎn)速；i為EMCVT目標(biāo)速比；i0為主減速比；v為汽車車速。

在此控制策略中，將油門踏板開(kāi)度定義為驅(qū)動(dòng)部件總的目標(biāo)輸出功率，得到EMCVT動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性折中的速比控制策略如下：假設(shè)駕駛員控制油門踏板，保持車輛前進(jìn)；在油門踏板開(kāi)度穩(wěn)定后，即可以確定當(dāng)前車輛驅(qū)動(dòng)部件目標(biāo)輸出功率P；而后根據(jù)系統(tǒng)效率最佳控制策略，找到動(dòng)力系統(tǒng)的最佳工作點(diǎn)(n,T)，再結(jié)合當(dāng)前車速，就可以計(jì)算出無(wú)級(jí)變速器的目標(biāo)速比i，使系統(tǒng)效率最高。根據(jù)上述分析，無(wú)級(jí)變速器的目標(biāo)速比根據(jù)下式確定[8]：

其中：nm為EMCVT輸入軸轉(zhuǎn)速；nout為EMCVT輸出軸轉(zhuǎn)速；imax，imin分別是EMCVT速比的上限和下限。

在Matlab/Simulink/Stateflow仿真環(huán)境下，針對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)不同的工作模式確定工作模式轉(zhuǎn)換條件及功率分配能量管理策略，由以上能量管理策略確定不同工作模式中動(dòng)力系統(tǒng)主要部件的最佳工作曲線，合理控制發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩分配。通過(guò)兩者的轉(zhuǎn)矩分配計(jì)算出EMCVT的相應(yīng)速比，最終確定整車調(diào)速策略。以電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)工況為例得到的調(diào)速策略，如圖9(a)所示，為電量消耗型混合驅(qū)動(dòng)調(diào)速策略。電量保持型下電機(jī)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)、行車充電的調(diào)速策略最終整合成如圖9(b)所示的驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略。

圖9 PHEV的整車調(diào)速策略

3.3 仿真并分析

通過(guò)Matlab/Simulink/Stateflow建立PHEV整車調(diào)速策略，將制定的調(diào)速策略導(dǎo)入到ADVISOR中進(jìn)行聯(lián)合仿真,分析建立的邏輯門限值能量管理控制策略以及整車調(diào)速策略的合理性。

本文在ADVISOR仿真平臺(tái)下通過(guò)修改PHEV系統(tǒng)主要部件的參數(shù)，構(gòu)建并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車仿真模型，主要部件的仿真參數(shù)如表3所示，并結(jié)合NEDC工況進(jìn)行仿真[12]。

表3 PHEV系統(tǒng)主要部件參數(shù)

仿真結(jié)果如圖10所示。電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的功率得到分配，電池SOC在電量保持階段工作在目標(biāo)值附近區(qū)域，燃油經(jīng)濟(jì)性得到較大改善。該結(jié)果表明這種基于多層次的邏輯門限PHEV能量管理策略以及整車調(diào)速策略能夠在各個(gè)驅(qū)動(dòng)工況下滿足車輛動(dòng)力性能要求，并在此前提下提高了電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率，有效降低了混合動(dòng)力汽車的燃油消耗,并能很好地控制電池組SOC的變化。

圖10 仿真環(huán)境下各部件的工作曲線

4 結(jié)束語(yǔ)

本文在一種多階段多目標(biāo)的整車能量管理策略基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和ISG電機(jī)扭矩的合理分配，提出了既適合EMCVT特殊需要又滿足整車控制需求的各個(gè)驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略。

采用Matlab/Simulink/Stateflow和ADVISOR在NEDC循環(huán)工況下進(jìn)行聯(lián)合仿真。仿真結(jié)果表明：該型混合動(dòng)力汽車等效油耗為6.8 L/(100 km)，比原傳統(tǒng)汽油車節(jié)約油耗26%，節(jié)油率明顯提高。

[1] 葉明,程越,丁銳.搭載機(jī)電式CVT 的純電動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力性調(diào)速策略[J].機(jī)械傳動(dòng),2012，36(6)：29-33.

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(責(zé)任編輯 劉 舸)

Driving Shifting Strategy of Hybrid Electric Vehicle Equipped with Electric-Mechanical CVT

YE Minga, PENG Jiangb, RENG Hongb, HU Jing-qingb, CHEN Yueb

(a.Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology for Automobile Parts,Ministry of Education; b.College of Vehicle Engineering,Chongqing University of Technology, Chongqing 400054, China)

Analyzing the characteristics of hybrid electric vehicle equipped with electric-mechanical CVT(EMCVT), the single-axial parallel transmission scheme was confirmed. According to the requirements of battery state of charge(SOC) and vehicle needed-power running in different driving cycles, comprehensively considering system efficiency, energy distribution strategy and CVT ratio shifting strategy can be achieved, and then vehicle ratio shifting strategy of hybrid electric vehicle equipped with EMCVT was carried out. The whole vehicle model and shifting strategy were built up in Matlab/Simulink and CRUISE platform and simulating in NEDC driving cycles. The results show that this shifting strategy improves motor and engine efficiency, and in this strategy, torque has been well distributed, which makes the vehicle have good power performance and obviously lower fuel consumption.

electric-mechanical CVT; hybrid electric vehicle; shifting strategy

2015-06-20 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275549)；重慶市科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(cstc2012gg-yyjsb6002)

葉明(1976—)，男，博士，副教授，主要從事車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制研究。

葉明，彭江，任洪，等.搭載機(jī)電控制CVT的混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)工況調(diào)速策略[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015(9):13-19.

format：YE Ming, PENG Jiang, RENG Hong, et al.Driving Shifting Strategy of Hybrid Electric Vehicle Equipped with Electric-Mechanical CVT[J].Journal of Chongqing University of Technology:Natural Science，2015(9):13-19.

10.3969/j.issn.1674-8425(z).2015.09.003

U469

A

1674-8425(2015)09-0013-07