油电混合-机液复合动力传动系统模式切换协调控制

朱镇; 张勤博; 张宏伟; 王德海; 陈龙

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (6) : 185 -197.

朱镇, 张勤博, 张宏伟, 王德海, 陈龙

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摘要

针对车辆动力传动系统模式切换过程中平稳性不足的问题，设计了一款油电混合-机液复合动力传动系统，将电机和发动机集成作为双动力源，通过机械-液压复合传动装置实现高效动力传递。研究从构型设计和动力传动模式分析入手，分别建立动力系统、传动系统、切换元件及整车动力传动系统的等效动力学模型，以电机低档切换至混合动力转矩耦合这一复杂过程为典型研究对象，建立物理模型，设计模糊比例、积分、微分（PID）控制器以调节电机转速，结合正交试验法优化切换元件的切换时序，实现电机与切换元件的复合控制。仿真结果表明：优化后的系统显著改善了模式切换的平稳性，输出轴的最大冲击度由11.418 8 m/s³降低至8.112 7 m/s³,转矩波动系数由4.771减小至3.874,转速波动幅度由17.118 6%降低至2.350 0%,切换时间由1.5 s缩短至0.7 s。硬件在环（HIL）测试实验进一步验证了该控制策略在不同模式切换及复杂工况条件下均能表现出良好的适用性和稳定性。