双离合器混合动力汽车动力系统及电控离合器设计研究

摘要

本文在分析了各种混合动力电动汽车动力耦合结构的基础上，为了进一步提高再生制动过程中能量的回收利用率，在依维柯车型的平台上提出了双离合器单轴并联混合动力系统，并对动力系统进行了关键部件的选型计算，提出了与之相适应的能量管理控制策略，重点设计了该动力系统中的电控离合器的结构，制定了电控离合器的结合规律、控制算法并对电控离合器系统进行了仿真。 分析了国内外混合动力电动汽车的发展情况，比较了国内外混合动力电动汽车动力耦合器的概况，在此基础上提出了双离合器的动力系统方案，并根据整车的动力性要求对动力系统各部件进行计算，初步提出了动力系统的匹配方案。 分析比较了用于混合动力系统整车的能量管理控制策略，然后根据目前的技术状况从实用的角度出发采用了逻辑门限控制策略，并确定了主要的控制参数，提出了相应的控制流程图。 利用Advisor对Insight再生制动过程中能量损失情况进行了分析，进一步证明了有必要采用双离合器单轴并联系统，为了降低成本选用已有离合器进行电控改造，对离合器的性能参数和尺寸参数进行了校核，设计了电控离合器的操纵结构，确定了执行机构各部件的参数。 最后设计了电控离合器的结合规律，并在Simulink 环境下建立了离合器控制系统的模型。制定了模糊PID控制算法，并利用建立的离合器控制系统模型进行了验证，证明了模糊PID控制算法可以很好地完成电控离合器的控制。