双模式机电复合无级传动动态功率控制策略研究

李忠良+庞永清

摘 要 随着科学技术的发展，机动车的动力装置也有了新进展，其中就应用了双模式机电复合无级传动系统。利用机电功率耦合作用，可以很好地完成对动力的传输，同时还可以进行无级传动，但是在进行机电功率分配时，耦合对其有很大影响，在这种情况下，要求设备对动态功率进行控制，就提出了很大挑战。下面就对这方面的问题进行分析，希望给有关人士一些借鉴。

关键词 双模式 机电复合 动态功率

中图分类号：U469.72 文献标识码：A

1分析控制动态功率的分配框架

双模式EVT系统结构连接方案。在该方案中，在k2输入发动机功率，然后会经过功率耦合机构，其对功率进行汇流和分流之后，在I的模式下，和制动器Z结合，而离合器中的C点会断开，在该操作模式下，动力会从k3输出，将动力传递到驱动轴上。除此之外，在II模式下，也就是当制动器Z断开操作，而离合器C结合操作，动力会通过k1，然后把动力传递到驱动轴上。在上述流程中，相关人员要分析转矩和行星排转速之间的关系，掌握其变化规律，就可以分析得出双模式EVT的基本功率传递状态，具体情况可以参考图1进行分析。

通过对其的量化分析后，就可以掌握输入输出的转速转矩和A、B转速转矩二者之间的规律，为其动态功率合理分配做好基础。在不同的EVT模式中，结合实际的转矩转速关系，然后制定科学的控制方式，与此同时，技术人员只要有效对输入转速和电机A、B转矩进行控制后，就可以确保整个系统工作的稳定性。

在上面的公式中，nA表示电机A运行过程中的转速，nB代表电机B在运转中的转速，ni表示耦合机构输入过程中的转速，在实际上其和发动机的转速相等，no表示耦合机构输出的转速。电机A的转矩用TA来表示，如果数值为负值，其属于向外发电的状态，电机B的转矩用TB来表示，数值是正数表示正在用电状态。耦合机构输入的转矩用Ti来表示，耦合机构输出转矩用To来表示，ki是不同行星排特性的参数，i=1，2，3。

2分析双模式机电复合无级传动动态功率控制策略

2.1确定最大功率的需求

通过上述对其所在的基本框架和影响因素进行了分析，在对动态功率进行控制的时候，可以采取以下策略。要根据驾驶员的操作情况，尤其在控制加速踏板的开合度上，对车辆的驱动功率有一个基本的了解，研究人员可以将二者等效为线性关系，如果踏板的开合度达到了100%，其对应的就是最大的需求功率，在此基础上，才能对驱动转矩进行确定，最终确定输出转矩To。

2.2利用发动机转速分配动态功率

在发动机上安装了转速传感器，可以随时准确测得发动机当时的转速，对于发动机的目标转速，主要是由EVT系统综合控制器进行测算分析，然后利用网络传输给发动机控制器。在实际操作中，可以针对发动机目标转速和实际转速之间的差值，建立一个闭环控制器，能够很好的调整电机的负载转矩，这样就可以保证其工作的稳定性。在该控制器中，结合得到的转速偏差，系统中就会生成调节系数，该系数的变化可以很好地在系统控制中发挥作用，有效调节发电机的转矩，这样就能很好地协调发电机转矩和其输出转矩。

2.3利用母线电压分配动态功率

对于EVT系统而言，其有一定的复杂性，在工作中功能很多，是一个多输入多输出系统，当该系统正常工作时，要求在电机发电基础上，有效的机械驱动，再加上电动深度耦合，保证其工作的正常，同时确保工作功率的平衡性。如果技术人员单方面控制，没有整体协调控制，那么其动态功率很难合理分配。例如单独控制修正电池组功率，就不能再进行系统的动态控制。在工作中动态响应速度会影响发动机发电功率，通常其功率要比电动功率低，在这种情况下，里面的电池组用电量增加，无论怎样增加发电功率补偿电池组，都不能实现功率的动态平衡，结合这一现实情况，要对其进行解耦控制。利用对电动功率的有效协调，让其在动态发展中不同位置的构件功率范围在允许范围内，在电功率偏差稳定在一定范围后，就能够利用电功率平衡控制法，对其发生的功率偏差进行准确补偿，保证整个系统工作的稳定。

3总结

通过以上的分析后得知，双模式机电复合无级传动工作状态下，其功率会发生一定的偏差，为了保证整个系统运行的安全性和稳定性，必须对其动态功率加以控制，让其在工作中稳定平衡。可以科学地调整发动机转速，或者合理分配母线电压。

参考文献

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