混合动力车用双离合器控制系统

摘要

在能源和环保问题日渐突出的当今社会，使得混合动力技术和新能源技术的研发成为汽车产业科技创新热点。由于新能源汽车的技术不成熟，所以兼顾传统燃油汽车和电动汽车优点的混合动力汽车成为了研发的首选。在对作为双离合器关键技术之一的双离合器控制系统的研发中，可以缩短我们和国外汽车技术上的差距，同时在完全拥有自主知识产权的基础上，我们完全可以实现双离合器零部件的国产化，自主制定混合动力汽车标准，加快汽车产业的发展。
　　 目前的混合动力方案在动力结构上主要是采用单离合器方案，由于在动能回收中，没有脱开发动机，不能最大的回收汽车的动能，本文的研究目的是设计一套混合动力轿车用双离合器的控制系统，以便最大效率的回收动能，并提出混合动力用双离合器的控制系统的控制策略和控制算法，并通过实验的验证。
　　 首先，在介绍混合动力车用双离合器控制系统方案的基础上，提出了混合动力车用双离合器控制系统方案的五种工作模式，详细论述了控制系统的控制策略，包括双离合器动作过程中的控制策略和执行部件（无刷电机）的控制策略。
　　 其次，结合本论文提出的设计方法和控制策略，设计混合动力轿车用双离合器控制系统的硬件电路，并编写控制策略软件程序。本系统的执行机构部件采用直流无刷电机驱动液压传动装置，控制器部分采用ST7FMC2S6微控制器为控制核心，通过从电机端电压中侦测出反电动势的过零点，从而根据转子的动态位置，做正确的换相，并且估算出转子的速度和转动圈数，作闭环控制回路的速度控制和位置控制。
　　 最后，通过实验验证该系统具有较好的响应性能，可以让电机驱动的液压装置在0.3秒内完成混合动力轿车用双离合器控制系统的控制策略，同时硬件电路简单，系统稳定可靠，制造成本低。

目录

文摘

英文文摘

图表索引

第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 研究目的

1.3 研究现状及发展趋势

1.4 双离合器的关键技术

1.5 双离合器控制系统的介绍

1.5.1 直流无刷电机的介绍

1.5.2 电子控制系统的介绍

1.6 内容大纲

第二章 双离合器控制系统的控制策略

2.1 双离合器的工作模式

2.2 双离合器的工作方式

2.3 双离合器的离合控制略

2.4 直流无刷电机的控制策略

2.4.1 直接反电动势测量

2.4.2 函数法电机控制策略

2.5 本章小结

第三章 双离合器控制系统直流无刷电机的控制基础

3.1 直流无刷电机的启动原理

3.2 脉波宽度控制原理

3.3 反电动势的测量

3.4 本章小结

第四章 双离合器控制系统设计

4.1 双离合器控制系统的硬件设计

4.1.1 控制系统的硬件需求分析

4.1.2 电机的控制电路

4.1.3 电源电路

4.1.4 接口电路设计

4.1.5 驱动电路设计

4.1.6 保护电路的设计

4.2 双离合器控制系统的软件设计

4.2.1 程序初始化

4.2.2 主程序

4.2.3 三个主要的中断程序

4.2.4 主控制循环

4.3 试验结果及分析

4.4 本章小结

第五章 总结与展望

致谢

参考文献

附录A 双离合器控制器实验系统实物图

附录B 附录B表1ST7FMC2S6的主要寄存器

攻读硕士学位期间发表论文与成果