机械工程学报

作者：王峰, 张健, 徐兴, 王春海, 阙红波, 高扬

单位：1. 江苏大学汽车工程研究院 镇江 212013;2. 南京金龙客车制造有限公司 南京 211215;3. 中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司 常州 213011

关键词：混合动力车辆,模式切换,齿侧间隙,Morlet小波变换,混杂模型预测控制；

基金：国家自然科学基金(52172358)、江苏省重点研发计划(BE2019010)、江苏大学农业装备学部(NZXB20210103)、江苏省六大人才高峰(JXQC-036)和浙江省自然科学基金(LQ2OE050010)资助项目。

混合动力车辆模式切换过程中存在多源宽频段激励耦合，进而引发较大瞬态扭振，严重影响驾驶品质。以行星耦合PHEV为研究对象，建立考虑非线性啮合刚度、齿侧间隙以及离合器滑摩的混动系统瞬态扭振模型，选取混合动力车辆行车中启动发动机的典型工况，基于连续小波变换理论，展开各激励因素在全频段下对系统扭振影响特性分析，进一步设计考虑齿轮扭振特性的混杂模型预测控制器，进行宽频段瞬态扭振主动抑制。结果表明，齿轮间隙造成的脱齿-碰撞现象，加剧车辆模式切换过程中10～100 Hz低频扭振(整车层面纵向冲击)，同时引发系统10～100 kHz高频扭振(耦合机构层面转矩振荡)，而齿轮非线性刚度波动则主要集中在对系统高频扭振的影响。据此建立的考虑齿轮扭振特性的混杂模型预测控制器，将整车冲击度峰值降低47.8%、切换过程高频扭振方均根值降低33.2%，有效提升了驾驶舒适性和混合动力耦合装置使用寿命。

来源：2023年第4期

《机械工程学报》期刊编辑部

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