蔣科軍，何　仁，劉文光，束　馳，張?zhí)m春

（1.江蘇大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.江蘇理工學(xué)院汽車(chē)與交通工程學(xué)院，江蘇常州213001）

雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法

蔣科軍1，2，何仁1，劉文光1，束馳1，張?zhí)m春2

（1.江蘇大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212013；2.江蘇理工學(xué)院汽車(chē)與交通工程學(xué)院，江蘇常州213001）

為了解決雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制問(wèn)題，基于雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理，分析了雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)的工作模式以及各工作模式之間相互切換的條件，并據(jù)此提出了發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制的思路和方法.借助高次冪數(shù)據(jù)擬合方法與最速下降算法，確定了某型發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)工作點(diǎn)，采用模糊控制方法在Simulink環(huán)境內(nèi)建立了發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制器的仿真模型.仿真結(jié)果表明：發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制方法能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，能最大限度降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率；在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制方法的尋優(yōu)時(shí)間對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有明顯影響.

混合動(dòng)力汽車(chē)；雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)；動(dòng)力耦合；發(fā)動(dòng)機(jī)；控制

doi∶10.3969/j.issn.1671-7775.2015.06.002

雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)是一種新型混合動(dòng)力耦合系統(tǒng)，2002年由荷蘭代爾夫特理工大學(xué)M. J.Hoeijmakers等發(fā)明［1-2］.雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)屬于非接觸式電磁耦合系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、零磨損等優(yōu)點(diǎn)，適用于重度混合動(dòng)力汽車(chē)，是目前混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力耦合技術(shù)發(fā)展的新途徑［3-4］.

雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)與后續(xù)傳動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有機(jī)械連接，工況選擇更為自由，這是該系統(tǒng)具有最優(yōu)燃油經(jīng)濟(jì)性的根本原因，也對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制提出了更高的要求.

雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行點(diǎn)的控制是雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)控制策略的重要部分，為了實(shí)現(xiàn)雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的控制，筆者采用數(shù)值分析和模糊控制對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工況進(jìn)行分析與控制，以期使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)燃油經(jīng)濟(jì)性區(qū)域.

1 雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)工作模式分析

雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示［2］，其主要工作模式有純電動(dòng)行駛工作模式、制動(dòng)能量回收模式、停車(chē)發(fā)電模式和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，其中停車(chē)發(fā)電模式和混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)進(jìn)行控制.

圖1　雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.1停車(chē)發(fā)電模式

停車(chē)發(fā)電模式使得雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)在停車(chē)后能主動(dòng)為蓄電池充電，防止蓄電池長(zhǎng)時(shí)間虧電而縮短壽命，同時(shí)該模式也使得雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)在停車(chē)時(shí)可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐蛔l(fā)電站，有較強(qiáng)的對(duì)外供電能力.

停車(chē)發(fā)電模式的進(jìn)入條件為

式中∶u為車(chē)速；SOC為蓄電池荷電量；SOCgen-low為進(jìn)入停車(chē)發(fā)電模式蓄電池荷電量的閥值；Kstart為車(chē)輛電路總開(kāi)關(guān)信號(hào)值.

退出條件為

式中SOCgen-high為退出停車(chē)發(fā)電模式蓄電池荷電量的閥值.

停車(chē)發(fā)電模式中發(fā)動(dòng)機(jī)工況最為穩(wěn)定，其最優(yōu)工作點(diǎn)確定可以轉(zhuǎn)化為尋找發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率最小值的問(wèn)題.

1.2混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式

混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式可以分為3種狀態(tài)∶①車(chē)速需求較低，但蓄電池荷電量不足，無(wú)法繼續(xù)純電動(dòng)行駛，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，一部分動(dòng)力通過(guò)內(nèi)電動(dòng)機(jī)傳遞到驅(qū)動(dòng)橋，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，另一部分動(dòng)力則經(jīng)過(guò)內(nèi)電動(dòng)機(jī)傳遞到外電動(dòng)機(jī)，由外電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為電能給蓄電池充電；②車(chē)速需求較高，車(chē)輛功率需求可以使得發(fā)動(dòng)機(jī)工作在燃油消耗率比較小的區(qū)域，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力全部通過(guò)內(nèi)電動(dòng)機(jī)傳遞到驅(qū)動(dòng)橋；③蓄電池荷電量充足，車(chē)速需求很高，車(chē)輛功率需求大，要求發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力全部通過(guò)電磁離合器傳遞到驅(qū)動(dòng)橋，外電動(dòng)機(jī)也同時(shí)對(duì)驅(qū)動(dòng)橋輸出功率.

混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式的3種狀態(tài)可以用圖2來(lái)表示，圖中uel，SOCel為進(jìn)入狀態(tài)①的邊界閥值，ueh，SOCeh為狀態(tài)①進(jìn)入狀態(tài)②的邊界閥值，uhh，SOCeh為狀態(tài)②進(jìn)入狀態(tài)③的邊界閥值，uhl，SOCel為狀態(tài)③退至狀態(tài)②的邊界閥值.

圖2　混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式3種狀態(tài)示意圖

在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式狀態(tài)①中，首要控制任務(wù)是動(dòng)力需求的任務(wù)分配，為了確保發(fā)動(dòng)機(jī)具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性，此時(shí)優(yōu)先確保發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的最優(yōu)輸出，即確保發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在最優(yōu)工作點(diǎn)上，車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求的改變需要通過(guò)外電動(dòng)機(jī)的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了適應(yīng)車(chē)速改變，內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也需要同步調(diào)節(jié)，不能影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工況.

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制及內(nèi)電動(dòng)機(jī)控制而言，狀態(tài)②與狀態(tài)①是沒(méi)有差異的，主要差異在于外電動(dòng)機(jī)是否發(fā)電，故只需研究狀態(tài)①即可.狀態(tài)③中，為了追求綜合效率最高，發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋依靠電磁離合器機(jī)械連接，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車(chē)速剛性相關(guān)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制為開(kāi)環(huán)控制.

2 發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)確定

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)特性可知∶發(fā)動(dòng)機(jī)輕載和重載時(shí)，效率均較低，在每個(gè)負(fù)載點(diǎn)，并不是節(jié)氣門(mén)全開(kāi)燃油經(jīng)濟(jì)性最好.故在發(fā)動(dòng)機(jī)控制時(shí)，需要控制負(fù)載處于合適范圍，并根據(jù)載荷大小調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)大小，以控制發(fā)動(dòng)機(jī)處于最優(yōu)工作點(diǎn).文中涉及的雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)選擇為某型排量為1.0 L的四缸汽油機(jī)，其萬(wàn)有特性曲線如圖3所示.

圖3　某型發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性曲線

從圖3可以看出該發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)工作范圍∶負(fù)載為65～S3 N·m；轉(zhuǎn)速為1 S00～3 700 r·min-1.根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)油耗數(shù)據(jù)得到發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗曲面如圖4所示.

圖4　發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率曲面

由于曲面數(shù)據(jù)量較少，在內(nèi)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩實(shí)時(shí)變化時(shí)，需要對(duì)曲面進(jìn)行插值和擬合才能快速準(zhǔn)確計(jì)算油耗數(shù)據(jù)，在Matlab軟件內(nèi)采用Polynomial方法進(jìn)行高次冪數(shù)據(jù)擬合［5］，擬合結(jié)果為

式中∶x為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，N·m；y為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r·min-1；擬合參數(shù)如表1所示.

表1　擬合參數(shù)列表

由式（3）可知，發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)為

式中∶T為內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電磁阻力轉(zhuǎn)矩；ymin，ymax分別為發(fā)動(dòng)機(jī)最大、最小轉(zhuǎn)速；fueloPt為發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)油耗.

至此，發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的確定轉(zhuǎn)變?yōu)殡p變量高次方程的極值求解，求解思路采用最速下降法［6-7］，最速下降法也稱為梯度下降法，其本質(zhì)是無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題的求解，該算法的計(jì)算過(guò)程是沿梯度下降方向求解極小值，迭代終止條件是梯度向量的幅值小于設(shè)定的迭代精度閾值，具體步驟如圖5所示，經(jīng)過(guò)多次迭代后輸出的x0，y0即為發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速.

選擇x0，y0，ε的初始值分別為70，2 500和0.001，按圖5思路編程計(jì)算得到最終迭代結(jié)果為75.5 N·m，2 990 r·min-1，該值即為發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，此時(shí)燃油消耗率為229.7S g·（kW·h）-1.

圖5　發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)迭代求解流程圖

3 控制方法設(shè)計(jì)

在雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)唯一的負(fù)載來(lái)自于內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩（電磁離合器未結(jié)合時(shí)），故發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的施加需要追蹤內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號(hào).

根據(jù)雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩即為內(nèi)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，而發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與內(nèi)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的關(guān)系可以表示為

式中∶ne為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；nmotor-in為內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速；nd為傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速；r為車(chē)輪有效半徑；i0為驅(qū)動(dòng)橋主減速器傳動(dòng)比.

根據(jù)式（5），在停車(chē)發(fā)電模式時(shí)，u等于0，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速即為內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速.混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)速的差值.據(jù)此設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制流程如圖6所示.

有時(shí)總感覺(jué)到黃玲，那個(gè)總戴著墨鏡的女人，會(huì)敲開(kāi)我的門(mén)，然后對(duì)我說(shuō)，以后我們就是鄰居了，希望多多照顧。終歸那半年，和她做鄰居，我是快樂(lè)的。

發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)具有復(fù)雜的非線性特性，系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性要求使得邏輯判斷必須有較好的靈敏性和魯棒性.對(duì)于圖6中的決策判斷過(guò)程，選用2維模糊控制方法［S］，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與最優(yōu)工作點(diǎn)轉(zhuǎn)速的差值E以及該差值的變化率EC進(jìn)行模糊化推理，控制發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度U，使得發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速能及時(shí)向最優(yōu)工作點(diǎn)轉(zhuǎn)速收斂，具體模糊控制器控制流程設(shè)計(jì)如圖7所示.

對(duì)2維控制輸入?yún)?shù)E，EC模糊化處理時(shí)，隸屬度函數(shù)選擇為T(mén)rimf類型，其論域?yàn)椋?6，6｝，模糊子集設(shè)定為｛NB（負(fù)大），NM（負(fù)中），NS（負(fù)小），ZE（0），PS（正小），PM（正中），PB（正大）｝，所有模糊子集的隸屬度函數(shù)曲線如圖8所示.為了提高控制收斂性，降低在零點(diǎn)位置的靈敏性，增加了零點(diǎn)附近隸屬度函數(shù)曲線的重迭度.

圖6　停車(chē)發(fā)電模式發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制流程

圖7　模糊控制器控制流程圖

圖8　輸入?yún)?shù)隸屬度函數(shù)曲線

輸出參數(shù)U為發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，其隸屬度函數(shù)選擇為T(mén)rimf類型（目前隸屬度函數(shù)的構(gòu)造和選用主要依靠專家經(jīng)驗(yàn)、例證估算、模糊統(tǒng)計(jì)等方法. Trimf類型為三角形隸屬度函數(shù)，其優(yōu)點(diǎn)∶隸屬度為線性曲線，簡(jiǎn)單直觀，符合思維慣性［9］，論域?yàn)椋?，6｝.隸屬函數(shù)曲線如圖9所示.

輸出參數(shù)U反模糊化處理時(shí)，采用Centroid方法（該方法取隸屬度函數(shù)曲線與橫坐標(biāo)圍成的平面面積的重心為反模糊輸出值，具有反應(yīng)靈敏、輸出平滑、控制魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)，非常適合機(jī)電系統(tǒng)的2維模糊控制），其計(jì)算過(guò)程可以表示為

式中∶u*為清晰化輸出量；u為輸出變量；μ（u）為模糊集隸屬度函數(shù)；umax和umin分別為輸出變量論域的上限值和下限值.

圖9　輸出參數(shù)隸屬度函數(shù)曲線

模糊控制規(guī)則是根據(jù)人們的思維和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，以邏輯推理的方式給出的.根據(jù)上文發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的控制思路，形成了49個(gè)控制規(guī)則，如表2所示.

表2　U的模糊控制規(guī)則表

4 仿真及分析

依據(jù)圖10構(gòu)建雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)前向型仿真模型，其中內(nèi)、外電動(dòng)機(jī)均采用永磁同步電動(dòng)機(jī)模型，其控制方法為SVPWM矢量控制［10-13］.在Matlab/Simulink環(huán)境下構(gòu)建仿真文件［14-15］，其中發(fā)動(dòng)機(jī)控制器模塊結(jié)構(gòu)如圖11所示，整車(chē)模型中車(chē)型數(shù)據(jù)參照豐田Prius車(chē)型，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間，尋優(yōu)過(guò)程滯后時(shí)間設(shè)置為0.5 s.

圖10　雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)仿真模型結(jié)構(gòu)圖

圖11　發(fā)動(dòng)機(jī)控制器模塊結(jié)構(gòu)圖

仿真結(jié)果如下∶

圖12　停車(chē)發(fā)電模式發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率曲線

圖13　停車(chē)發(fā)電模式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線

圖14　停車(chē)發(fā)電模式節(jié)氣門(mén)開(kāi)度曲線

從圖12-14可以看出∶在停車(chē)發(fā)電模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)的控制已基本實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率穩(wěn)定值約為237.9 g·（kW·h）-1，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速則在2 9S0～2 995 r·min-1輕微波動(dòng)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度穩(wěn)定值約為63.5％.發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率雖比最優(yōu)數(shù)值略大（S.12 g·（kW·h）-1），但已經(jīng)能尋優(yōu)至最小值.

2）混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式時(shí)，主要模擬仿真狀態(tài)1），即邊行駛邊發(fā)電的低速狀態(tài)，其仿真結(jié)果如圖15-17所示（駕駛工況為起動(dòng)及穩(wěn)定加速工況）.根據(jù)圖15可知∶在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)下，燃油消耗率的尋優(yōu)過(guò)程基本完成，但效果要差一些，穩(wěn)定狀態(tài)下燃油消耗率波動(dòng)的中值為279.3 g·（kW· h）-1，比最優(yōu)數(shù)值大（49.52 g·（kW·h）-1）.在圖16中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也有一定波動(dòng)，其波動(dòng)的中值為2 S42 r·min-1，同樣在圖17中，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度的波動(dòng)也很明顯.分析其主要原因∶車(chē)輛驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求的變化雖然由外電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，與內(nèi)電動(dòng)機(jī)沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)，但雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)內(nèi)、外電動(dòng)機(jī)共用中間轉(zhuǎn)子部件，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)使得車(chē)速波動(dòng)不可避免地傳遞到內(nèi)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上，間接使得發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速尋優(yōu)出現(xiàn)波動(dòng)，該波動(dòng)與駕駛意圖直接相關(guān).這種尋優(yōu)的波動(dòng)也反映出發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制的尋優(yōu)時(shí)間還要進(jìn)一步縮短，這為后續(xù)研究指明了方向.

圖15　混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率曲線

圖16　混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線

圖17　混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度曲線

5 結(jié) 論

提出的發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制方法能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，最大限度降低發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗率.在混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)低速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作點(diǎn)控制方法尋優(yōu)時(shí)間對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有明顯影響.若能在尋優(yōu)時(shí)間和靈敏性方面對(duì)控制方法進(jìn)行繼續(xù)改進(jìn)，雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性將有望進(jìn)一步提升.

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（責(zé)任編輯 賈國(guó)方）

Engine controlmethod of double rotor motor Power couPling system

Jiang Kejun1，2，He Ren1，Liu Wenguang1，Shu Chi1，Zhang Lanchun2
（1.School of Automotiveand Traffic Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang，Jiangsu 212013，China；2.School of Automotive and Traffic Engineering，Jiangsu University of Technology，Changzhou，Jiangsu 213001，China）

∶In order to solve the engine control Problem of double rotormotor Power couPling system，the work Patterns and the switching conditions among work Patternswere analyzed based on the structure and working PrinciPle.The controlmethod of engine oPtimal oPerating Pointwas ProPosed.According to the high math Power data fittingmethod and the steePest descent algorithm，the oPtimal oPerating Point of a certain tyPe of engine was determined.Using the fuzzy controlmethod，the simulation model of engine oPtimal oPerating Point controller was set uP for the double rotor motor Power couPling system.The simulation results show that the controlmethod of engine oPtimal oPerating Point can realize the effective adjustment to engine torque and sPeed and reduce the engine fuel consumPtion rate to the utmost.In the hybrid drivingmode with low sPeed，the oPtimization time of controlmethod has obvious influence on the stability of double rotormotor Power couPling system.

∶hybrid electric vehicle；double rotormotor；Power couPling system；engine；control

U469.7

A

1671-7775（2015）06-0627-07

蔣科軍，何 仁，劉文光，等.雙轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)動(dòng)力耦合系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的控制方法［J］.江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)∶自然科學(xué)版，2015，36（6）∶627-633.

2015-02-2S

江蘇省高校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目（13KJA5S0001）；江蘇省汽車(chē)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金資助項(xiàng)目（QC201301）；江蘇省高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（13KJB5S0004）；江蘇理工學(xué)院?？蒲谢鹳Y助項(xiàng)目（KYY1400S）

蔣科軍（197S—），男，江蘇丹陽(yáng)人，博士研究生（aPPlejkj@163.com），主要從事混合動(dòng)力汽車(chē)動(dòng)力耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制研究.

何 仁（1962—），男，江蘇南京人，教授，博士生導(dǎo)師（heren@ujs.edu.cn），主要從事汽車(chē)機(jī)電一體化技術(shù)研究.