为了分析基于复杂模型的机电复合传动系统模式切换动态特性，本节在 第2章机电复合传动系统仿真模型和综合控制策略的基础上，在加速工况下采用基于规则的控制策略（Rule-based Control）完成EVT1模式到EVT2模式的切换过程，设定离合器接合速差的阈值=300 r/min，制动器分离速差的阈值为=10 r/min，以截取某一段加速区间为例，仿真结果与分析如图8.6所示。

图8.6　机电复合传动系统模式切换仿真结果

（a）切换信号；（b）动力源转速；（c）发动机转矩；（d）电机A转矩；（e）电机B转矩；（f）离合器转速；（g）离合器转矩；（h）离合器滑摩功；

图8.6　机电复合传动系统模式切换仿真结果（续）(www.daowen.com)

（i）车速；（j）输出转矩；（k）车辆纵向加速度；（l）冲击度

由图8.6（a）可知，模式切换过程划分为四个阶段，切换信号1，2，3，4，分别对应EVT1模式、离合器接合阶段、制动器分离阶段和EVT2模式。图8.6（a），以时间标志对各个阶段进行了划分，即仿真时间段8.2～8.491 s，系统处于EVT1模式；仿真时间段8.491～8.836 s，系统处于离合器接合阶段；仿真时间段8.836～9.097 s，系统处于制动器分离阶段；仿真时间为9.097 s时，系统完成模式切换过程并进入EVT2模式。经简单计算可得，模式切换持续时间为0.606 s，满足车辆模式切换响应速度快的要求。

由图8.6（b）分析各动力源的转速变化历程可以发现，模式切换过程中电机A和电机B转速基本保持不变，是因为电机A转速受限于发动机转速和输出端转速，电机B转速受限于输出端转速，而在切换过程中发动机转速和输出端转速近似保持不变。另一方面，电机B转速又同时受限于第三排齿圈转速，在切换过程中输出端转速近似保持不变的前提下，制动器的分离过程会导致第三排齿圈转速急剧增加，因此电机B转速在切换过程后期变化明显。

由图8.6（c）、（d）、（e）分析各动力源的转矩变化历程可以发现，EVT1模式电机A处于发电模式（-），电机B处于电动模式（+）；模式切换过程中电机A转矩由负变为正，转变为电动模式（+），电机B转矩由正变为负，转变为发电模式（-），此时系统进入EVT2模式。另外，由转矩关系式可知，EVT1模式下发动机的负载转矩只与电机A有关，EVT2模式下发动机的负载转矩同时取决于电机A和电机B的转矩，因此切换过程中由于受限于两个电机的转矩约束，同时为了保证系统电功率的平衡，发动机转矩呈现一定的下降趋势。

离合器转速、传递转矩和滑摩功的变化曲线如图8.6（f）、（g）、（h）所示。在EVT1模式下，首先利用电机响应速度快的特性，对离合器主、被动两端进行调速。当离合器两端的速差调整到设定阈值=300 r/min时，系统进入离合器接合阶段。此时离合器采用快速充油策略，完成主、被动端的接合过程。离合器滑摩时间为0.345 s，模式切换过程产生的滑摩功为3 035 J。车速变化趋势与离合器被动端变化一致，基本满足稳步上升的要求，如图8.6（i）所示。

车辆的输出转矩、加速度和冲击度的变化曲线如图8.6（j）、（k）、（l）所示。可以发现，输出转矩的变化趋势和加速度变化趋势一致，模式切换过程输出转矩的波动量为4 603 N· m，加速度波动的范围为-0.14～1.65 m/s2，车辆纵向冲击度的绝对值为13.87 m/s3。