【正文】 動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)車速低于130km/h時(shí)，把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制在20004000r/min之間，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷特性曲線，得到發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的起停信號(hào)engine為0時(shí)，把發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速歸零，此時(shí)Pe輸出也為零。，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸出的Pe和節(jié)氣門的開(kāi)度確定車輛的驅(qū)動(dòng)功率Pt之間的差值來(lái)確定電動(dòng)機(jī)的輸出功率Pm，若發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，為純電動(dòng)模式，此時(shí)Pe=0，Pt=Pm。 功率分配子模塊 發(fā)動(dòng)機(jī)起?？刂颇K發(fā)動(dòng)機(jī)起?？刂颇K的輸入信號(hào)主要包括車速V、動(dòng)力電池SOC、以及電機(jī)當(dāng)前轉(zhuǎn)速等，輸出量為發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)起停開(kāi)關(guān)，1代表發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，0代表發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。根據(jù)車輛的行駛速度，根據(jù)車輛行駛縱向動(dòng)力學(xué)模型得到所需的轉(zhuǎn)矩，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，并把啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)到功率分配模塊中。 發(fā)動(dòng)機(jī)起?？刂颇K 電機(jī)控制模塊電機(jī)控制模塊的輸入信號(hào)為動(dòng)力電池的SOC和車輛的行駛速度v，通過(guò)對(duì)車輛的車速進(jìn)行換算得到所需的電機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過(guò)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行PID控制得到相應(yīng)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而輸出電機(jī)的轉(zhuǎn)矩信號(hào)，為車輛行駛提供驅(qū)動(dòng)力。，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩小于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，此時(shí)通過(guò)一組信號(hào)開(kāi)關(guān)，把信號(hào)開(kāi)關(guān)量1傳給電機(jī)狀態(tài)（motor condition），電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)不足的功率。，會(huì)直接控制控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，盡可能增加系統(tǒng)的純電動(dòng)行駛里程。 電機(jī)控制子模塊 動(dòng)力耦合器模塊動(dòng)力耦合模塊主要是對(duì)轉(zhuǎn)速耦合模式和轉(zhuǎn)矩耦合模式的交替控制，通過(guò)對(duì)動(dòng)力耦合裝置三個(gè)離合器和兩個(gè)制動(dòng)器的開(kāi)關(guān)控制，從而是實(shí)現(xiàn)對(duì)行星齒輪組件輸入端口的控制，達(dá)到比較滿意的驅(qū)動(dòng)控制方案。，把車速作為輸入信號(hào)，車速在低于40km/h時(shí)，屬于低速范圍，采用轉(zhuǎn)矩耦合模式，此時(shí)1賦給離合器CC2和制動(dòng)器B1，即離合器C1和C2結(jié)合，制動(dòng)器B1結(jié)合，離合器C3和制動(dòng)器B2斷開(kāi)，此時(shí)為轉(zhuǎn)速耦合模式。當(dāng)車速大于40 km/h時(shí)，CC3和B2為結(jié)合，此時(shí)進(jìn)入轉(zhuǎn)矩耦合模式。 動(dòng)力耦合器控制模塊 再生制動(dòng)模塊 再生制動(dòng)模式模塊在建立時(shí)需要對(duì)車輛實(shí)際所需制動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)電機(jī)所能提供制動(dòng)力進(jìn)行比較。當(dāng)車輛減速所需的制動(dòng)力矩大于電機(jī)額定功率時(shí)所能提供的最大制動(dòng)力矩時(shí)，此時(shí)車輛就需要車輛的機(jī)械摩擦制動(dòng)力來(lái)起作用，把二者之間的差值來(lái)作為再生制動(dòng)力矩。，其中Td為車輛需求轉(zhuǎn)矩，Tm為電機(jī)轉(zhuǎn)矩，Tbr為再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 再生制動(dòng)控制子模塊 整車性能仿真結(jié)果與分析在前文整車模型和各個(gè)控制模塊的基礎(chǔ)上，對(duì)車輛進(jìn)行動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真，一般都是對(duì)車輛在特定工況下進(jìn)行仿真，本文采用歐洲的NEDC循環(huán)工況和美國(guó)的FTP75循環(huán)工況對(duì)車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行模擬仿真，得到如下一些仿真結(jié)果[2930]。，車輛運(yùn)行過(guò)程的車速隨時(shí)間的變化，可以看出車速能夠很好地滿足要求。 NEDC循環(huán)工況下的車速 FTP75循環(huán)工況下的車速， km，一共運(yùn)行了1180 s。車輛的最高車速達(dá)到120 km/h， ， 。，一共運(yùn)行了2475s，車輛的最高車速為91 km/h， ， 。，即為車輛運(yùn)行的最大加速度，，可以看出，最大速度為180 km/h。 NEDC循環(huán)工況下車輛的加速度、速度、路程曲線 FTP75循環(huán)工況下車輛的加速度、速度、路程曲線 車輛在純電動(dòng)狀態(tài)達(dá)到的最大加速度 車輛在純電動(dòng)狀態(tài)達(dá)到的最大速度從上文可以知道， km，通過(guò)運(yùn)行9個(gè)NEDC工況， km， L，在FTP75工況下運(yùn)行了6個(gè)循環(huán)， km。，還有一定的差距，與傳統(tǒng)的非插電式混合動(dòng)力車輛的89L相比，具有明顯的節(jié)油效果，但是運(yùn)行到最后動(dòng)力電池的SOC降低到了30%，消耗了動(dòng)力電池組中的可用電量，即車輛大消耗完動(dòng)力電池電量之后，完成了剩下的循環(huán)工況。，電機(jī)的轉(zhuǎn)速在06500 r/min 之間，車輛在加速階段，電機(jī)的提供驅(qū)動(dòng)力矩，電機(jī)功率為正值，在車輛減速階段，電機(jī)提供制動(dòng)力矩，此時(shí)電機(jī)的功率為負(fù)值。 NEDC循環(huán)工況下電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率曲線 FTP75循環(huán)工況下電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率曲線，動(dòng)力電池的荷電狀態(tài)在NEDC循環(huán)工況下的變化情況，開(kāi)始動(dòng)力電池的SOC值為88%左右，隨著車輛運(yùn)行時(shí)間的增加，動(dòng)力電池SOC值逐漸降低，在循環(huán)結(jié)束時(shí)達(dá)到50%左右。在最后動(dòng)力電池的SOC較小時(shí)，車輛處于減速狀態(tài)，此時(shí)車輪帶動(dòng)電機(jī)進(jìn)行再生制動(dòng)，為動(dòng)力電池充電，動(dòng)力電池的SOC有一點(diǎn)升高的趨勢(shì)。47 動(dòng)力電池SOC的變化曲線本章小結(jié) 在本章中，首先根據(jù)設(shè)定的動(dòng)力耦合裝置在CRUISE軟件平臺(tái)上搭建了整車仿真模型，并對(duì)車輛的一些具體參數(shù)進(jìn)行了設(shè)定；然后在matlab/simulink 中建立了功率分配、發(fā)動(dòng)機(jī)起停、電機(jī)控制、動(dòng)力耦合裝置控制和再生制動(dòng)等控制子模塊，通過(guò)DLL接口與CRUISE中整車模型進(jìn)行對(duì)接；最后在NEDC和FTP75循環(huán)工況下進(jìn)行了車輛的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性仿真，并得到了在循環(huán)工況下電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率曲線，分析了電機(jī)的工作過(guò)程，還得到了動(dòng)力電池的SOC隨時(shí)間的變化情況。 結(jié)論本文主要對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力耦合裝置的工作原理進(jìn)行了剖析，從行星齒輪各個(gè)部件傳動(dòng)時(shí)滿足的數(shù)量關(guān)系深入分析了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)在耦合工作時(shí)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩和功率的分配關(guān)系，同時(shí)結(jié)合豐田的功率耦合裝置創(chuàng)造性的提出了轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速交替耦合控制模型，建立了插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件如發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池的數(shù)學(xué)模型，并且采用積分變換的方式，把的各個(gè)基于時(shí)間的整車性能評(píng)價(jià)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為了基于路程的積分。在論文的核心部分采用了基于基于最大純電動(dòng)續(xù)駛里程的控制策略對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在不同工況下的驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行了分析。在matlab/simulink中搭建了功率分配模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)啟停控制模塊、電機(jī)控制模塊和耦合裝置控制模塊，在CRUISE軟件中搭建了整車仿真平臺(tái)，通過(guò)DLL接口把simulink中的控制模塊與CRUISE中的整車模塊對(duì)接實(shí)施仿真，在NEDC和FTP75循環(huán)工況下得到整車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性的仿真結(jié)果，還得到了電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池的工作特性曲線。整體來(lái)看，插電式混合動(dòng)力車輛是傳統(tǒng)混合動(dòng)力車輛向純電動(dòng)汽車過(guò)度時(shí)期的一個(gè)衍生品，功率耦合裝置是插電式混合動(dòng)力汽車的比較核心的控制部件，對(duì)它的研究能夠承接知識(shí)的發(fā)展趨勢(shì)，能夠很好地實(shí)現(xiàn)由傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車向電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)換，能夠?yàn)槲磥?lái)的深入學(xué)習(xí)打下一個(gè)鋪墊。由于缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)仿真結(jié)果的驗(yàn)證，在以后的學(xué)習(xí)生活中要收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)仿真過(guò)程進(jìn)行論證，不斷改進(jìn)自己的控制策略，在大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新標(biāo)定仿真過(guò)程的一些參數(shù)，同時(shí)加強(qiáng)數(shù)據(jù)離散化處理和軟件二次開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)應(yīng)用的能力。致謝經(jīng)過(guò)為期半年的努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于告一段落，本科生活也即將隨著它的結(jié)束畫(huà)上華麗的句號(hào)。在這半年中，我過(guò)的非常充實(shí)，感覺(jué)到了自己在不斷的進(jìn)步，不斷的提升，不僅提高了自己的學(xué)習(xí)能力，還提升了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、運(yùn)用知識(shí)的能力，自學(xué)了專業(yè)軟件，學(xué)會(huì)了精益求精的做事態(tài)度，我感到這是我大學(xué)成長(zhǎng)最快的半年，相信它將成為我大學(xué)最后一道值得留戀的風(fēng)景，在這半年中有太多的人給予我太多的感動(dòng)，其中我要特別感謝任老師在這半年中對(duì)我的悉心指導(dǎo)，從開(kāi)始的外文翻譯到后來(lái)的建模仿真，任老師都給了我非常細(xì)致的指導(dǎo)，他還給我推薦了很多電動(dòng)汽車和機(jī)械行業(yè)的論壇，讓我從中學(xué)到了很多獲取知識(shí)的途徑，在我編程序做仿真出不來(lái)結(jié)果時(shí)，他總是鼓勵(lì)我繼續(xù)向前走，是他的肯定和支持讓我能夠很好的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，我還要感謝和我一起奮斗的班級(jí)同學(xué)，是你們陪我一起攻克難關(guān)，一起在教室手繪著大學(xué)最后一張CAD圖，尤其要感謝我最親愛(ài)的室友們，是你們陪我一起去圖書(shū)館和逸夫樓寫(xiě)論文，是你們陪我度過(guò)最漫長(zhǎng)而孤獨(dú)的日子。曾經(jīng)的日子都已遠(yuǎn)去，你們的身影永遠(yuǎn)留在我最美的回憶里，我一定會(huì)帶著感恩的心去迎接以后的學(xué)習(xí)生活，向你們由衷的說(shuō)一句：謝謝！參考文獻(xiàn)[1] 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