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基于交通场景的混合动力汽车模式切换控制策略研究

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基于交通场景的混合动力汽车模式切换控制策略研究

作者：公冶祥玉重庆理工大学

学位级别：硕士

为了应对化石能源的消耗与环境污染,新能源汽车受到了越来越多的关注。由于混合动力汽车有着对电池技术要求不算高,工况种类多和续航里程长的优点,越来越得到各汽车企业的青睐。混合动力汽车可以由两种动力源组合成不同的工作模式,不同... 详细信息

为了应对化石能源的消耗与环境污染,新能源汽车受到了越来越多的关注。由于混合动力汽车有着对电池技术要求不算高,工况种类多和续航里程长的优点,越来越得到各汽车企业的青睐。混合动力汽车可以由两种动力源组合成不同的工作模式,不同种的工作模式相互切换时,必然会引起动力传动系统发生动力中断或者转矩与转速的波动,影响整车驾驶性能和乘坐舒适性。传统的混合动力汽车的模式切换是由加速/制动以及当前车速和电池SOC等决定的,只有当系统状态发生改变,其模式才会根据设定的“模式切换边界条件”改变,且在模式切换时发动机响应较慢,所以传统模式切换具有“被动性”。随着当前智能交通技术在实车上应用日益增多,但是目前就路况信息对混合动力汽车的模式切换的影响尚缺乏系统的研究。通过应用智能交通系统,可以提前获取汽车的位置、车速等信息,考虑利用提前获取的交通信息确定混合动力系统的未来工作模式,通过当前模式与下一时刻模式对比,在两者不同的前提下,提前主动的控制发动机、电机、离合器等关键零部件,使“被动模式切换”转换为“主动的模式切换”,进一步改善整车的驾驶性能与平顺性。本文以插电式单轴并联混合动力系统为研究对象,对基于交通场景的混合动力汽车主动模式切换控制策略进行研究,主要研究内容如下:1)对本文的研究对象进行了结构分析,并且对关键部件进行动态分析,在Matlab/Simulink上分别建立了发动机、ISG电机、自动离合器和变速器等模型。2)对本文所研究的混合动力系统的工作模式进行分析,将其分为发动机介入和退出工作系统,并重点对发动机介入和退出传动系统的典型驱动模式间的切换进行切换过程中的动力学分析以及确定了评价模式切换品质的标准和方法。3)为研究基于交通场景下混合动力系统模式切换的主动性,制定基于交通场景的混合动力汽车主动模式切换的上下层控制策略。主要包括:(1)首先为满足混合动力系统在某个交通场景行驶中有模式切换的可能性,探讨并建立了红绿灯路口最优通行控制(OTLC,Optimal Traffic Light Control)的上层控制算法并以此构建交通场景,求解目标车速,获取交通信息。结合模式切换的边界条件以及所求得的目标车速确定混合动力系统在构建交通场景中的具体模式切换需求。(2)转矩分配作为模式切换控制策略的一部分,本文建立以经济性函数为目标的实时优化转矩分配算法,并在实时优化转矩分配算法基础上优化了SOC阈值以及混合驱动时的转矩分配算法,然后与传统的逻辑门规则转矩分配算法进行仿真对比验证。(3)将在构建的交通场景中所涉及到的具体模式间的切换与相应的传统模式切换相对比,并进行切换过程动力学分析。最后结合实时优化转矩分配算法制定相应主动模式切换控制算法和控制逻辑。其中实时优化转矩分配算法与主动模式切换算法构成下层控制策略。4)搭建半实物实时仿真平台对制定的控制策略进行验证分析。利用美国NI(National Instrument)公司的实时仿真系统与VCU整车控制器以及驾驶舱组成一个闭环的回路,在PreScan中搭建的具体场景中对主动模式切换控制策略进行实时仿真验证。通过与传统的“被动”模式切换控制策略相比较,结果表明,本文所制定的“主动”模式切换控制策略能够提前主动控制关键零部件,使模式切换提前完成,降低了模式切换时的冲击度,提高了模式切换品质。

关键词：混合动力汽车主动模式切换控制交通场景半实物实时仿真平台

基于道路坡度识别的混合动力汽车主动模式切换控制策略

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机械传动 2019年第9期43卷 73-80页

作者：叶明公冶祥玉朱治洪魏文磊重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室

为研究在基于道路坡度识别的前提下,单轴并联式混合动力汽车进行主动模式切换的控制策略,在Matlab上建立了混合动力汽车的整车数值模型以及道路坡度模型。在对道路坡度识别的基础上,通过模型预测的方式对下一时刻混合动力系统的车速及... 详细信息

为研究在基于道路坡度识别的前提下,单轴并联式混合动力汽车进行主动模式切换的控制策略,在Matlab上建立了混合动力汽车的整车数值模型以及道路坡度模型。在对道路坡度识别的基础上,通过模型预测的方式对下一时刻混合动力系统的车速及需求转矩进行了预测。根据需求转矩以及电池在当前时刻和下一时刻的SOC确定混合动力汽车的工作模式,在先确定工作模式的基础上以燃油消耗最小为目标函数,以动态规划算法进行实时的最优转矩分配;在保证经济性的前提下,使混合动力系统达到在即将上坡时刻"换挡",满足驾驶员的动力性和驾驶性需求。

关键词：道路坡度识别模型预测动态规划主动模式切换

搭载EMCVT的电动汽车动力传动系统硬件在环仿真研究

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机械传动 2018年第4期42卷 16-22页

作者：叶明代均李思公冶祥玉夏超重庆理工大学汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室重庆400054

提出了EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置的方案,利用MATLAB/Simulink建立了搭载EMCVT纯电动汽车的整车模型。借助LABCAR建立动力传动系统硬件在环仿真平台,进行整车动力传动系统硬件在环仿真实验。验证EMCVT控制单元的功能及其调速策略... 详细信息

提出了EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置的方案,利用MATLAB/Simulink建立了搭载EMCVT纯电动汽车的整车模型。借助LABCAR建立动力传动系统硬件在环仿真平台,进行整车动力传动系统硬件在环仿真实验。验证EMCVT控制单元的功能及其调速策略的有效性和方案的可行性。结果表明,EMCVT控制策略能够实现速比的连续调节,控制策略有效,EMCVT作为纯电动汽车动力传动装置方案可行。

关键词： EMCVT 硬件在环电动汽车控制策略

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后驱商用车高速座椅抖动控制策略

汽车实用技术 2022年第5期47卷 96-101页

作者：高峰吕和平葛卫国公冶祥玉黄林重庆三峡学院机械工程学院重庆401120 重庆长安新能源汽车科技有限公司重庆401120

随着汽车噪声、振动与声振粗糙度水平的不断提高,用户越来越关注乘坐舒适性。座椅振动是汽车乘坐舒适性的关键指标,直接影响车辆的乘坐舒适性。影响座椅振动的因素众多,其中传动轴动不平衡激励引起的座椅振动占据主要地位,工程当中很难... 详细信息

随着汽车噪声、振动与声振粗糙度水平的不断提高,用户越来越关注乘坐舒适性。座椅振动是汽车乘坐舒适性的关键指标,直接影响车辆的乘坐舒适性。影响座椅振动的因素众多,其中传动轴动不平衡激励引起的座椅振动占据主要地位,工程当中很难对其进行有效控制。文章阐述了后驱商用车传动轴动不平衡引起的高速座椅抖动问题的产生原因,对传动轴动不平衡激励产生的机理进行了详细说明。针对该问题,分别从激励源和传递路径进行分析。通过对传动轴和后桥系统动平衡量控制,从而减小动不平衡激励力,降低高速座椅抖动。同时利用传递路径分析法对座椅抖动问题进行分析,建立该问题传递路径分析模型。通过计算分析,确定关键传递路径,制定有效的优化方案。通过实车验证,确定方案有效性。

关键词：传递路径分析动不平衡激励力座椅抖动

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列夫·托尔斯泰“审美共同体”思想研究

外国文学动态研究 2024年第4期 59-76页

作者：公冶健哲首都师范大学外国语学院

对人类团结的希冀是托尔斯泰毕生创作的核心要旨,也鲜明地体现在作家的文艺思想之中。本文通过梳理托尔斯泰“审美共同体”思想形成与发展的脉络,认为托尔斯泰从建立知识分子与普通民众有机互动的审美场域出发,在艺术的感染效应中发现... 详细信息

对人类团结的希冀是托尔斯泰毕生创作的核心要旨,也鲜明地体现在作家的文艺思想之中。本文通过梳理托尔斯泰“审美共同体”思想形成与发展的脉络,认为托尔斯泰从建立知识分子与普通民众有机互动的审美场域出发,在艺术的感染效应中发现了人们在审美活动中实现联结的可能,最终提出了以普世性“未来艺术”为依托的“人类审美共同体”构想。观照托尔斯泰审美理念所蕴含的共同体方案,可为当今“人类命运共同体”视域下的美学理论建构提供有效的参考。

关键词：列夫·托尔斯泰审美共同体精神共同体世界文学