机械工程学报

作者：张利鹏, 王子健, 任长安, 樊小建

单位：燕山大学河北省特种运载装备重点实验室 秦皇岛 066004

关键词：混合动力汽车,增速离合器,创新设计,发动机启动,纵向行驶平顺性；

基金：河北省自然科学基金资助项目(E2020203078)

混合动力汽车可以通过模式切换获得良好的燃油经济性,但发动机和驱动电机高效工作区间的转速差异会降低耦合驱动效率,发动机启动瞬态冲击也会破坏整车纵向行驶平顺性。为解决上述问题,开展一种可实现发动机与驱动电机高效工作区域重叠的增速离合器的创新设计,并基于其进行发动机启动平顺性控制研究。首先,设计增速离合器三维实体结构,介绍其功能特点;接着,建立增速离合器齿轮传动机理模型、执行机构驱动电机模型和制动系统模型;然后,设计基于滑模速度控制和单神经元力控制的执行机构双闭环控制器;再后,使用遗传算法对力曲线进行寻优,确定最优接合速度与最终结合力;最后,开发增速离合器原理样机并对提出的发动机平顺启动控制方法进行快速原型试验验证。研究结果表明,所设计的增速离合器除了可以提升发动机与驱动电机的耦合工作效率外,基于其进行发动机启动控制还可以有效减少冲击度、滑摩功和扭矩超调量,从而大幅提升发动机启动时车辆的纵向行驶平顺性。

来源：2023年第8期

《机械工程学报》期刊编辑部

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