以CVT无级变速混合动力多能源动力系统为对象,研究混合动力传动系、电机等的效率及传动控制数学模型,研究混合动力系统的优化匹配控制策略,以燃油经济性为目标,建立CVT传动系统的动力传动模型,研究CVT速比-速比变化率-带轮夹紧力之间的关系,在确保传递扭矩和速比条件下,优化系统控制压力,提高传动效率,建立CVT效率补偿下的速比控制模型,通过CVT速比连续控制,实现对再生制动能源的高效回收控制,对发动机、电动机工作点的优化匹配,对混合动力传动系统能量管理策略优化和混合动力各子系统的综合效率优化,实现混合动力传动汽车在多工况条件下的性能优化。搭建CVT混合动力传动多能源动力系统的物理模拟示范系统,对CVT混合动力系统进行硬件在环仿真,对混合动力系统多能源优化管理策略进行验证,总结CVT无级变速混合动力系统的研究方法和测试分析手段。本项目的研究对于我国CVT混合动力传动汽车的研究和开发具有重要意义。
本研究以CVT无级变速混合动力多能源动力系统为对象,通过建立CVT混合动力传动系统关键零部件发动机模型、电机模型、电池模型、电池温度场模型以及CVT效率模型,在此基础上,以燃油经济性为目标,综合考虑发动机效率、电机效率、电池能量效率及温度等因素,建立CVT混合动力传动系统的动力传动模型,研究CVT混合动力系统的效率优化匹配设计理论和控制方法,通过仿真分析,比较在不同道路循环工况下的CVT混合动力传动系统的燃油经济性,并完成了CVT混合动力系统物理实验台搭建及性能试验,本项目的研究为CVT混合动力传动系统的研制开发提供了理论依据。本研究取得了如下进展1)基于温度补偿的电池效率的匹配控制方法及蓄电池组散热结构的理论设计方法;2)建立CVT混合动力传动的实验示范系统,实现CVT混合动力传动系统的怠速起停、再生制动、加速助力等功能,完成系统在快速控制原形和硬件在环控制环境下的物理模拟;3)综合考虑CVT效率、电机效率、电池效率和温度补偿等的混合动力系统实时效率最优匹配控制方法;4)获得车辆再生制动系统能量管理数学模型,实现制动安全条件下的最佳制动力分配,减少系统冲击,提高再生能量的回收率。