混合動力汽車行進間起動發(fā)動機與DCT換擋協(xié)調(diào)控制*

劉永剛　陳亮　秦大同　雷貞貞，3　吳睿

(1.重慶大學(xué) 機械傳動國家重點實驗室∥汽車工程學(xué)院， 重慶 400044； 2.上海汽車變速器有限公司， 上海 201807；3.重慶科技學(xué)院 機械與動力工程學(xué)院， 重慶 401331)

?

混合動力汽車行進間起動發(fā)動機與DCT換擋協(xié)調(diào)控制*

劉永剛1陳亮2秦大同1雷貞貞1，3吳睿1

(1.重慶大學(xué) 機械傳動國家重點實驗室∥汽車工程學(xué)院， 重慶 400044； 2.上海汽車變速器有限公司， 上海 201807；3.重慶科技學(xué)院 機械與動力工程學(xué)院， 重慶 401331)

結(jié)合雙離合器自動變速器(DCT)獨特的結(jié)構(gòu)型式和性能優(yōu)勢,提出了一種裝備DCT的單電機重度混合動力系統(tǒng),建立了該重度混合動力系統(tǒng)的動力學(xué)模型.采用基于規(guī)則的方法,以系統(tǒng)效率最優(yōu)為目標進行了工作模式區(qū)域分析與經(jīng)濟性換擋規(guī)律分析,制定了混合動力汽車模式切換與DCT換擋的綜合工作規(guī)律.針對綜合工作規(guī)律中模式切換點與換擋點相交的情況,提出了模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制策略以及控制方法,并利用Matlab/Simulink軟件仿真平臺進行了行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制過程的仿真分析.結(jié)果表明：所建立的行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制策略有效提升了裝備DCT的混合動力系統(tǒng)的性能,不僅解決了裝備DCT的混合動力汽車模式切換與換擋沖突的問題,同時較大程度地節(jié)省了模式切換與換擋時間,充分發(fā)揮了裝備雙離合器自動變速器的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢.

混合動力汽車；雙離合器自動變速器；模式切換；換擋；控制策略

重度混合動力汽車具有多個動力源，不同的驅(qū)動形式使其具有多種工作模式，這就使得針對車輛在行駛過程中各工作模式之間切換的平順性研究顯得非常重要[1-3].裝備雙離合器自動變速器(DCT)的混合動力汽車利用了雙離合器自動變速器結(jié)構(gòu)簡單、傳動效率高以及換擋無動力中斷的特點，具有較好的動力性能與經(jīng)濟性能，但在不同工作模式下車輛的換擋過程也對車輛行駛過程中的平順性有較大的影響[4-6].因此，充分發(fā)揮混合動力系統(tǒng)與雙離合器自動變速器的優(yōu)點，并且保證車輛在模式切換與換擋過程中具有良好的平順性，是目前混合動力汽車研究領(lǐng)域的一大難點.

文獻[7]針對重度混合動力系統(tǒng)行進間起動發(fā)動機控制的平順性問題，提出了行進間起動發(fā)動機過程電機協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)矩控制策略，仿真與試驗表明，該策略能有效保證在起動發(fā)動機過程整車的平順性.文獻[8]針對并聯(lián)式混合動力汽車開發(fā)了一套汽車行進間以起動離合器連接起動發(fā)動機的控制算法，并通過仿真與硬件在環(huán)試驗對其進行驗證改進，最終取得了良好的控制效果.文獻[9]設(shè)計了一種新的控制器，用于跟蹤DCT兩離合器切換過程各階段的目標轉(zhuǎn)矩，仿真與實驗表明所設(shè)計的控制器簡單高效.文獻[10]通過準確估計DCT兩離合器傳遞扭矩的目標轉(zhuǎn)矩，開發(fā)了一種基于驅(qū)動系統(tǒng)模型的觀測器及相應(yīng)的控制算法，并通過樣車試驗驗證所設(shè)計觀測器及算法的有效性.文獻[11]針對基于AMT的混合動力汽車進行了兩種模式下的換擋控制研究，仿真與臺架試驗表明，該換擋控制策略能有效提高換擋品質(zhì).為了提高換擋品質(zhì)，文獻[12]提出了一種無離合器操作的換擋控制策略，并通過臺架試驗驗證了其有效性.針對DCT混合動力汽車換擋過程離合器與動力源的協(xié)調(diào)控制問題，文獻[13]設(shè)計了一種魯棒控制器來實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的同步，仿真結(jié)果表明，該控制器能很好地解決換擋過程離合器與動力源的協(xié)調(diào)控制問題.文獻[14-15]分析了換擋過程發(fā)動機與離合器的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩特性，提出了模糊換擋時間決策和基于DCT動態(tài)模型的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制策略，并通過仿真與試驗證明了其控制策略的有效性.

然而，當模式切換條件與換擋條件同時觸發(fā)時，整車控制器需要設(shè)立一個優(yōu)先級來確定優(yōu)先進行的動作，或者采取某種措施以避免同時進行模式切換與換擋操作過程.針對此情況，文中提出了一種裝備DCT的單電機重度混合動力驅(qū)動系統(tǒng)，利用其獨特的結(jié)構(gòu)形式進行模式切換與換擋協(xié)調(diào)操作，以縮短混合動力汽車工作模式的切換時間，減少模式切換與換擋過程的重復(fù)動作，充分發(fā)揮混合動力系統(tǒng)與DCT的性能與結(jié)構(gòu)優(yōu)勢.

1　混合動力系統(tǒng)分析與建模

文中的研究對象為裝備DCT的單電機重度混合動力系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示.該系統(tǒng)主要由發(fā)動機、主離合器C0、起動發(fā)電一體電機(ISG)、動力電池組以及DCT組成.

圖1　裝備DCT的單電機重度混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖

Fig.1StructurediagramofthesinglemotorfullhybridsystemequippedwithDCT

該混合動力系統(tǒng)工作模式及相關(guān)部件的工作狀態(tài)如表1所示.

表1　HEV工作模式及相關(guān)部件的工作狀態(tài)

1.1動力學(xué)模型

假設(shè)混合動力驅(qū)動系統(tǒng)是由無慣性的彈性環(huán)節(jié)和無彈性的慣性環(huán)節(jié)組成，各相關(guān)部件以集中質(zhì)量的形式存在，根據(jù)假設(shè)建立了裝備雙離合器自動變速器的混合動力系統(tǒng)的動力學(xué)模型[15]，如圖2所示.其中：Te、TC0、Tm、TC1、TC2、Tout、TL分別為發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩、主離合器C0傳遞的轉(zhuǎn)矩、ISG電機輸出轉(zhuǎn)矩、離合器C1和C2傳遞的轉(zhuǎn)矩、DCT輸出軸的輸出轉(zhuǎn)矩及車輛外界阻力矩；Ie為發(fā)動機曲軸(包括飛輪)及主離合器C0主動盤的當量轉(zhuǎn)動慣量；I0為主離合器C0從動盤的當量轉(zhuǎn)動慣量；Im為ISG電機轉(zhuǎn)子及離合器C1、C2主動盤的當量轉(zhuǎn)動慣量；I1、I2分別為離合器C1、C2從動盤減振器主動部分的當量轉(zhuǎn)動慣量；I3為離合器C1減振器的從動部分、輸入軸1(實心軸)及關(guān)聯(lián)奇數(shù)擋齒輪的當量轉(zhuǎn)動慣量；I4為離合器C2減振器的從動部分、輸入軸2(空心軸)及關(guān)聯(lián)偶數(shù)擋齒輪的當量轉(zhuǎn)動慣量；I5為中間軸1及其關(guān)聯(lián)齒輪、主減速器1主動部分的當量轉(zhuǎn)動慣量；I6為中間軸2及其關(guān)聯(lián)齒輪、主減速器2主動部分的當量轉(zhuǎn)動慣量；I7為主減速器從動部分、差

圖2　裝備DCT的單電機重度混合動力系統(tǒng)的動力學(xué)模型

Fig.2DynamicmodelofthesinglemotorfullhybridsystemequippedwithDCT

速器、半軸及車輪的當量轉(zhuǎn)動慣量；I為整車等效到輸出軸的當量轉(zhuǎn)動慣量；ωe、ωm、ω1、ω2、ω3、ω4、ω5、ω6、ω7、ωw分別為發(fā)動機曲軸的角速度、ISG電機旋轉(zhuǎn)的角速度、離合器C1和C2從動盤的角速度、輸入軸1和2的角速度、輸出軸1和2的角速度、車輛半軸的角速度及車輪的角速度；k1、k2、c1、c2分別為離合器C1、C2減振器的扭轉(zhuǎn)剛度和結(jié)構(gòu)阻尼系數(shù)；k0、c0分別為車輛半軸與輪胎的當量扭轉(zhuǎn)剛度和旋轉(zhuǎn)粘性阻尼系數(shù)；ia1為主減速器1的速比，與1、2、5、6擋位相連；ia2為主減速器2的速比，與3、4、R擋位相連.

通過對混合動力傳動系統(tǒng)進行動力學(xué)分析，建立混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)行進間起動發(fā)動機與換擋協(xié)調(diào)控制過程的動力學(xué)方程：

(1)

式中：θ1、θ2、θ3、θ4、θ7、θw分別為ω1、ω2、ω3、ω4、ω7、ωw的角位移；Iq12為動力傳遞路線上相關(guān)構(gòu)件轉(zhuǎn)換到車輛半軸的當量轉(zhuǎn)動慣量.

1.2發(fā)動機特性

發(fā)動機模型是混合動力驅(qū)動系統(tǒng)研究的關(guān)鍵參數(shù)，文中采用發(fā)動機穩(wěn)態(tài)試驗測試方法來確定發(fā)動機的數(shù)值模型.通過發(fā)動機臺架試驗分別測試不同節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速下發(fā)動機的輸出轉(zhuǎn)矩.根據(jù)發(fā)動機測試數(shù)據(jù)，采用三次樣條插值擬合得到發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩數(shù)值模型，如圖3(a)所示.利用發(fā)動機臺架試驗測試不同轉(zhuǎn)速和輸出轉(zhuǎn)矩下發(fā)動機的燃油消耗，得到發(fā)動機效率數(shù)值模型，如圖3(b)所示.

(b)效率模型

1.3ISG電機特性

通過發(fā)動機臺架試驗測試電機在不同轉(zhuǎn)速下的最大扭矩，得到ISG電機外特性曲線(見圖4(a)).其中，在基速2 500r/min之前為ISG電機的恒轉(zhuǎn)矩區(qū)域，在基速點之后為ISG電機的恒功率區(qū)域，電機可保持恒定功率，最大值為30kW.采用樣條插值方法進行電機效率測試實驗，得到電機系統(tǒng)效率、轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的關(guān)系曲面圖(見圖4(b)).

(a)ISG電機外特性

(b)ISG電機效率模型

2　工作模式區(qū)域與換擋規(guī)律分析

開展模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制是為了解決裝備雙離合器自動變速器的混合動力汽車模式切換與換擋沖突問題.文中通過基于規(guī)則的系統(tǒng)效率最優(yōu)方法劃分系統(tǒng)工作模式范圍，建立經(jīng)濟性換擋規(guī)律，制定混合動力汽車綜合工作規(guī)律，確立模式切換與換擋沖突點，為模式切換和換擋協(xié)調(diào)控制策略的制定奠定基礎(chǔ).

2.1工作模式效率分析

以混合驅(qū)動模式為例，車輛處于該模式下系統(tǒng)的動力學(xué)方程如下：

(2)

式中，iDCT、ia分別為DCT速比和主減速器速比，Iq為相關(guān)構(gòu)件等效到車輪的轉(zhuǎn)動慣量，ηt為車輛動力傳動系綜合效率，u為車輛實時車速.

混合動力汽車系統(tǒng)效率定義為系統(tǒng)輸出功率Pout與輸入功率Pin之比，而混合驅(qū)動模式下系統(tǒng)輸入功率為系統(tǒng)動力源發(fā)動機和動力電池組輸出功率，輸出功率為車輛需要克服的外界阻力功率.因此，該模式下功率計算表達式為

(3)

聯(lián)立式(2)和式(3)建立混合驅(qū)動模式下的系統(tǒng)效率模型，如圖5(a)所示.將圖5(a)所示系統(tǒng)效率三維圖投影到加速度與車速平面，相鄰擋位系統(tǒng)效率存在相交線，以此交線作為混合驅(qū)動模式下的升擋規(guī)律曲線，如圖5(b)所示.

同理，可以得到純電動模式、發(fā)動機單獨驅(qū)動模式和行車充電模式下的系統(tǒng)效率模型以及升擋規(guī)律，如圖6所示.

2.2工作模式規(guī)律分析

將圖5和圖6中各工作模式下的系統(tǒng)效率投影

(a)系統(tǒng)效率

(b)升擋規(guī)律

Fig.5Systemefficiencyandupshiftscheduleinhybriddrivemodel

在速度-加速度平面上，選擇各工作模式下系統(tǒng)效率較高的區(qū)域作為該模式下的工作范圍，得到如圖7(a)所示的混合動力汽車工作模式范圍.

將圖5和圖6中各工作模式下的升擋規(guī)律曲線與圖7(a)中工作模式范圍整合在一起，即可得出混合動力汽車的綜合工作規(guī)律.為防止頻繁模式切換或換擋，對混合動力汽車綜合工作規(guī)律進行修正，經(jīng)過簡化處理，得到如圖7(b)所示修正后的混合動力汽車綜合工作規(guī)律.

由圖7(b)可以看出，模式切換曲線與換擋規(guī)律曲線存在相交的地方，即模式切換命令與換擋命令存在同時觸發(fā)情況，故整車控制器需要設(shè)立一個優(yōu)先級來確定優(yōu)先進行的動作，或者采取某種措施以避免同時進行模式切換與換擋操作過程.基于DCT的特殊結(jié)構(gòu)，文中提出的混合動力汽車工作模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制策略是在DCT進行換擋的同時進行模式切換操作.因篇幅有限，文中以行進間起動發(fā)動機與1擋升2擋協(xié)調(diào)控制過程進行詳細研究.

圖6其他模式下的系統(tǒng)效率及升擋規(guī)律

Fig.6Systemefficiencyandupshiftscheduleinotherdrivemodels

(a)工作模式范圍

(b)綜合工作范圍

3　模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制策略

模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制的大體思想是：在DCT進行換擋操作的同時進行工作模式的切換操作.由于換擋過程中DCT離合器處于滑摩狀態(tài)，換擋過程的整車沖擊度僅與DCT離合器傳遞轉(zhuǎn)矩相關(guān)，因此，整個模式切換過程不會對整車平順性造成影響.

行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制流程及時序如圖8所示，下面分7個階段分別進行闡述.

圖8行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制流程及時序

Fig.8Flowchartofenginestartandupshiftcoordinationcontrolandshiftingsequencewhiledriving

TC2_tari2ia1=Tout-TC1_acti1ia1

(4)

式中：TC2_tar為離合器C2的動態(tài)目標轉(zhuǎn)矩;Tout為模式切換與換擋控制之前變速器的輸出端轉(zhuǎn)矩，Tout=Tmi1ia1；TC1_act為離合器C1傳遞的實時轉(zhuǎn)矩.

4　仿真與結(jié)果分析

利用Matlab/Simulink軟件仿真平臺建立行進間起動發(fā)動機與換擋協(xié)調(diào)控制過程的仿真模型，并嵌入所制定的協(xié)調(diào)控制策略進行離線仿真，仿真參數(shù)如下：整車質(zhì)量為1 450kg，主減速器速比為3.762，輪胎有效半徑為0.307m，滾動阻力系數(shù)為0.015，風(fēng)阻系數(shù)為0.316，迎風(fēng)面積為2.22m2，傳動效率為0.9.以車速為11.7km/h、整車加速度為1.2m/s2、發(fā)動機點火轉(zhuǎn)速為250r/min進行行進間起動發(fā)動機與1升2擋協(xié)調(diào)控制過程仿真，結(jié)果如圖9所示.由圖中可以看出，在行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制過程中，控制系統(tǒng)較好地完成了模式切換與升擋動作，協(xié)調(diào)控制過程中未出現(xiàn)離合器從動部分轉(zhuǎn)速高于主動部分轉(zhuǎn)速而傳遞負扭矩以及功率在DCT兩離合器之間循環(huán)的情況，從而保證了動力的有效輸出，整車車速波動較小，沖擊度小于10m/s3，滿足相關(guān)性能要求.同時，整個協(xié)調(diào)控制過程持續(xù)時間為0.543s，小于先、后進行模式切換與換擋時間之和[7，15]，減少了模式切換與換擋過程中主離合器和DCT離合器的重復(fù)動作，充分發(fā)揮了裝備DCT的混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，該模式切換與換擋協(xié)調(diào)控制策略有效提升了裝備DCT的混合動力系統(tǒng)的性能.

圖9行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制仿真結(jié)果

Fig.9Simulationresultsofenginestartandupshiftcoordinationcontrolwhiledriving

5　結(jié)論

(1)根據(jù)裝備DCT的單電機重度混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了行進間起動發(fā)動機與換擋協(xié)調(diào)控制過程的動力學(xué)分析，并對車輛傳動系統(tǒng)關(guān)鍵部件進行了分析與建模，為整車工作模式的分析以及系統(tǒng)效率的計算奠定基礎(chǔ)；

(2)通過基于規(guī)則的系統(tǒng)效率最優(yōu)方法對混合動力汽車各工作模式進行分析，同時劃分系統(tǒng)工作模式范圍并建立經(jīng)濟性換擋規(guī)律，制定了混合動力汽車的綜合工作規(guī)律，獲取了模式切換與DCT換擋的重疊點，為行進間起動發(fā)動機與換擋協(xié)調(diào)控制的研究奠定理論基礎(chǔ)；

(3)在Matlab/Simulink平臺搭建了動力學(xué)模型，制定了行進間起動發(fā)動機與換擋協(xié)調(diào)控制策略，并進行了離線仿真，結(jié)果表明，文中所建立的行進間起動發(fā)動機與升擋協(xié)調(diào)控制方法是正確的，協(xié)調(diào)控制策略是有效的，不僅解決了裝備DCT的混合動力汽車模式切換與換擋沖突的問題，而且在較大程度上節(jié)省了模式轉(zhuǎn)換與換擋時間.

[1]MIChris，MASRURMAbul，GAODavidWenzhong.Hybridelectricvehicles：principlesandapplicationswithpracticalperspectives[M].Hoboken：JohnWiley&Sons，2011.

[2]SONGMinseok，OHJoseph，KIMHyunsoo.Engineclutchcontrolalgorithmduringmodechangeforparallelhybridelectricvehicle[C]∥Proceedingsof2012IEEEVehiclePowerandPropulsionConference.Seoul：IEEE，2012：1118-1121.

[3]DUANWei，YANFuwu，DUChangqing.Powertraincontrolstrategiesoverviewforhybridelectricvehicles[C]∥Proceedingsof2010Asia-PacificPowerandEnergyEngineeringConference.Chengdu：IEEE，2010：1-5.

[4]沈文臣，胡宇輝，于會龍，等.基于“虛擬離合器”的混合動力車輛AMT換擋過程控制 [J].機械工程學(xué)報，2014，50(18)：108-117.

SHENWen-chen，HUYu-hui，YUHui-long，etal.ShiftingprocesscontrolofAMTbasedonvirtualclutchtechnologyforhybridelectricvehicle[J].JournalofMechanicalEngineering，2014，50(18)：108-117.

[5]趙丁選，李天宇，康懷亮，等.混合動力工程車輛自動變速技術(shù) [J].吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)，2014，44(2)：358-363.

ZHAODing-xuan，LITian-yu，KANGHuai-liang，etal.Automaticshifttechnologyofhybridpowerengineeringvehicle[J].JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdtion)，2014，44(2)：358-363.

[6]STUBBSB，F(xiàn)RACCHIAPM.eDCT：4speedseamless-shifttechnologyforelectricvehicles[C]∥ProceedingsofHybridandElectricVehiclesConference2013.London：IET，2013：1-5.

[7]劉永剛，秦大同，劉振軍，等.單電機重度混合動力系統(tǒng)行進間起動發(fā)動機控制策略研究 [J].汽車工程，2015，37(1)：49-54.

LIUYong-gang，QINDa-tong，LIUZhen-jun，etal.Aresearchonthecontrolstrategyforenignestartingwhiledrivinginafullhybridpowersystemwithsinglemotor[J].AutomotiveEngineering，2015，37(1)：49-54.

[8]SMITHAnthony，BUCKNORNorman，YANGHong，etal.Controlsdevelopmentforclutch-assistedenginestartsinaparallelhybridelectricvehicle[C]∥SAETechnicalPapers.Warrendale：SAEInternational，2011，doi：10.4271/2011-01-0870.

[9]VanBERKELKoos，HOFMANTheo，SERRARENSAlex，etal.Fastandsmoothclutchengagementcontrolfordual-clutchtransmissions[J].ControlEngineeringPractice，2014，22：57-68.

[10]OHJiwonJ，CHOISeibumB，KIMJinsung.Drivelinemodelingandestimationofindividualclutchtorquedu-ringgearshiftsfordualclutchtransmission[J].Mechatronics，2014，24(5)：449-463.

[11]秦大同，杜波，段志輝，等.某型混合動力汽車AMT換擋控制策略的研究 [J].汽車工程，2013，35(11)：1004-1010.

QINDa-tong，DUBo，DUANZhi-hui，etal.AstudyontheshiftcontrolstrategyfortheAMTinaspecifichybridelectricvehicle[J].AutomotiveEngineering，2013，35(11)：1004-1010.

[12]LIWeiqing，HEHongwen，PENGLianyun，etal.ShiftingprocessstudyonAMTofaparallelhybridelectricvehicle[C]∥Proceedingsof2011the4thInternationalConferenceonPowerElectronicsSystemsandApplications.HongKong：IEEE，2011：1-7.

[13]ZHAOZ-G，CHENH-J，YANGY-Y，etal.Torquecoordinatingrobustcontrolofshiftingprocessfordrydualclutchtransmissionequippedinahybridcar[J].VehicleSystemDynamics，2015，53(9)：1269-1295.

[14]趙治國，王琪，陳海軍，等.干式DCT換擋模糊時間決策及轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制 [J].機械工程學(xué)報，2013，49(12)：92-108.

ZHAOZhi-guo，WANGQi，CHENHai-jun，etal.Fuzzytimedecisionandmodel-basedtorquecoordinatingcontrolofshiftingprocessfordrydualclutchtransmission[J].JournalofMechanicalEngineering，2013，49(12)：92-108.

[15]LIUYonggang，QINDatong，JIANGHong，etal.Shiftcontrolstrategyandexperimentalvalidationfordrydualclutchtransmissions[J].MechanismandMachineTheory，2014，75：41-53.

SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(51305468)andtheMajorApplicationDevelopmentProjectinChongqing(cstc2015yykfc60003)

CoordinationControlofEngineStartingandDCTShiftingofHybridElectricVehiclesWhileDriving

LIU Yong-gang1CHEN Liang2QIN Da-tong1LEI Zhen-zhen1，3WU Rui1

(1.StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission∥SchoolofAutomotiveEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China； 2.ShanghaiAutomobileGearWorksCo.，Ltd.，Shanghai201807，China；3.SchoolofMechanicalandPowerEngineering，ChongqingUniversityofScienceandTechnology，Chongqing401331，China)

Onthebasisofthedistinctivestructureandperformanceadvantagesofdualclutchtransmission(DCT),asingle-motorfullhybridelectricsystemequippedwithDCTisproposedanditskineticmodelisconstructed.Then,therule-basedmethodisadoptedtoanalyzethescopeofworkingmodeandthescheduleofeconomicalshiftbytakingtheoptimalsystemefficiencyastheobjective,andacomprehensiveworkingscheduleofmodeswitchingandDCTshiftingisformulatedforhybridelectricvehicles(HEV).Inviewoftheintersectionbetweenmodeswit-chingpointsandshiftingpointsinthecomprehensiveworkingschedule,thecoordinationcontrolstrategyandmethodofmodeswitchingandshiftingareproposed.Finally,ontheMatlab/Simulinkplatform,theenginestartingandupshiftingcoordinationcontrolwhiledrivingisanalyzedbysimulations.Theresultsindicatethattheproposedcoordinationcontrolstrategyofenginestartingandshiftingwhiledrivingiseffectiveinimprovingtheperformanceoftheproposedsystem,specifically,itcanavoidtheclashbetweenmodeswitchingandshiftingwithmuchlessmodeswitchingandshiftingtime,whichmeansthatthestructureadvantageoftheproposedsystemarefullyutilized.

hybridelectricvehicles；dualclutchtransmission；modeswitching；shifting；controlstrategy

1000-565X(2016)09-0123-08

2015-11-20

國家自然科學(xué)基金資助項目(51305468);重慶市應(yīng)用開發(fā)計劃重大項目(cstc2015yykfc60003);重慶大學(xué)中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目(106112016CDJXY330001)

劉永剛(1982-),男,博士,副教授,主要從事車輛動力傳動及其綜合控制研究.E-mail:andyliuyg@cqu.edu.cn

U469.72

10.3969/j.issn.1000-565X.2016.09.018