纯电动汽车用AMT参数设计及换挡控制策略优化

【摘要】：能源危机、环境污染以及温室效应等问题的日益严重，对汽车行业提出了更高的节能减排要求。纯电动汽车由于具有高效、节能、终端零排放等特点，因而受到了世界范围内的广泛关注。为提高电机效率、电池能量利用率、整车续驶里程等性能，纯电动汽车用自动变速器已逐渐向多挡化发展。研究纯电动汽车动力传动系统参数匹配与综合控制，对于提高纯电动汽车整车技术及性能水平具有重要的理论意义。因此，本文提出了纯电动汽车用AMT挡位数设计方法，对两挡AMT的换挡执行机构进行了参数设计，在分析基本换挡控制策略的基础上，结合纯电动汽车用AMT的特点，提出了改善换挡性能和可靠性的控制策略，主要研究内容如下： ①在系统的分析电机和变速器各参数间的影响关系的基础上，提出一套相对完善的纯电动汽车变速器挡位数的综合匹配方法。 ②为了使所匹配出的两挡AMT换挡时间达到设计要求，本文对其用到的换挡执行机构进行参数设计。 ③为了减小换挡前后车轮驱动力波动对换挡舒适性和整车动力性的影响，同时尽量避免换挡前后车轮驱动力波动引起的循环换挡，通过分析两挡AMT换挡前后车轮驱动力波动的原因，提出两挡AMT换挡过程中转矩恢复阶段的转矩补偿策略，并通过MATLAB/Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真验证。 ④根据纯电动汽车用两挡AMT在结构和换挡控制原理上的特点，提出专门的故障诊断和处理策略。 ⑤利用课题组搭建的纯电动汽车传动性能试验台，建立基于MATLAB/Simulink和dSPACE软硬件平台的仿真实验模型，通过台架换挡试验验证所设计的换挡执行机构是否满足要求，以及所提出的纯电动用两挡AMT故障诊断和处理策略是否有效。 【关键词】：纯电动汽车 机械式自动变速器 参数设计 转矩补偿策略 故障诊断与处理
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;U463.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 课题研究背景9-10
• 1.2 纯电动汽车概述10-15
• 1.2.1 电动汽车的基本结构10-12
• 1.2.2 国内外纯电动汽车的发展现状12-15
• 1.3 纯电动汽车传动系统关键技术的研究现状15-18
• 1.3.1 纯电动汽车传动系统的选型分析15-16
• 1.3.2 纯电动汽车动力传动系统参数的综合匹配16-17
• 1.3.3 纯电动汽车用 AMT 的换挡控制策略17
• 1.3.4 纯电动汽车用 AMT 的故障诊断和处理策略17-18
• 1.4 课题简介18-21
• 1.4.1 课题研究的目的和意义18
• 1.4.2 课题研究内容18-21
• 2 纯电动汽车用 AMT 参数设计及控制原理21-53
• 2.1 前言21
• 2.2 纯电动汽车用 AMT 挡位数设计方法21-40
• 2.2.1 电机参数匹配21-24
• 2.2.2 速比范围的确定24-25
• 2.2.3 挡位数对电机峰值功率的影响25-28
• 2.2.4 挡位数对电机恒功率扩大系数的影响28-38
• 2.2.5 纯电动汽车用 AMT 挡位数的匹配38-40
• 2.3 两挡 AMT 换挡执行机构参数设计40-46
• 2.3.1 两挡 AMT 结构介绍40-42
• 2.3.2 换挡执行机构参数设计42-46
• 2.4 纯电动汽车换挡控制策略分析46-51
• 2.4.1 纯电动汽车用两挡 AMT 控制原理46-47
• 2.4.2 纯电动汽车用 AMT 换挡流程47-49
• 2.4.3 驱动电机调速控制策略49
• 2.4.4 换挡电机速度控制策略49-50
• 2.4.5 转矩恢复阶段驱动电机控制策略50-51
• 2.5 本章小结51-53
• 3 两挡 AMT 换挡过程中转矩恢复阶段的转矩补偿策略53-73
• 3.1 前言53
• 3.2 换挡前后车轮驱动力波动产生的原因53-61
• 3.2.1 纯电动汽车的驱动特性场分析53-55
• 3.2.2 纯电动汽车基本的驱动控制策略55-56
• 3.2.3 纯电动车换挡规律对换挡前后车轮驱动力波动的影响56-61
• 3.3 转矩恢复阶段的转矩补偿策略61-67
• 3.3.1 转矩补偿策略的制定61-65
• 3.3.2 转矩补偿策略的验证与分析65-67
• 3.4 仿真分析67-71
• 3.4.1 升降挡仿真分析68-70
• 3.4.2 循环换挡仿真分析70-71
• 3.5 本章小结71-73
• 4 两挡 AMT 控制系统的故障诊断与处理策略73-87
• 4.1 前言73
• 4.2 两挡 AMT 系统的组成及故障分析73-77
• 4.2.1 两挡 AMT 系统的组成73-76
• 4.2.2 两挡 AMT 系统的故障分析76-77
• 4.3 两挡 AMT 系统的故障诊断策略77-81
• 4.3.1 CAN 通信故障诊断77-78
• 4.3.2 凸槽轴角位移传感器故障诊断78-79
• 4.3.3 变速器输出轴转速传感器故障诊断79-80
• 4.3.4 换挡执行机构故障诊断80-81
• 4.4 两挡 AMT 系统的故障处理策略81-86
• 4.4.1 CAN 通信故障处理策略82-83
• 4.4.2 凸槽轴角位移传感器故障处理策略83-85
• 4.4.3 变速器输出轴转速传感器故障处理策略85
• 4.4.4 换挡执行机构故障处理策略85-86
• 4.5 本章小结86-87
• 5 基于 DSPACE 的两挡 AMT 台架实验87-101
• 5.1 前言87
• 5.2 基于 dSPACE 的纯电动汽车台架试验系统介绍87-91
• 5.2.1 纯电动汽车台架试验系统构成87-88
• 5.2.2 纯电动汽车试验台的测控系统88-91
• 5.3 试验研究91-99
• 5.3.1 正常换挡试验91-92
• 5.3.2 CAN 通信故障的诊断和处理试验92-94
• 5.3.3 凸槽轴角位移传感器故障的诊断和处理试验94-97
• 5.3.4 变速器输出轴转速传感器故障的诊断和处理试验97-98
• 5.3.5 换挡执行机构故障的诊断和处理试验98-99
• 5.4 本章小结99-101
• 6 全文总结与展望101-103
• 6.1 全文总结101
• 6.2 工作展望101-103
• 致谢103-105
• 参考文献105-109
• 附录109
• A 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文109
• B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录109
• C 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目109

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

电动客车AMT系统的研究与实现    熊光明;席军强;麦吉;翟涌;

纯电动汽车的电机与变速器匹配    曾虎;黄菊花;

电动汽车驱动电机和传动系统的参数匹配    姬芬竹;高峰;

AMT离合器接合过程中的压力控制    牛铭奎,程秀生,葛安林,徐彩琪,何君正,章骏杰

双离合器变速器速比的设计计算与分析    李晏;李炎;陈辛波;邵焕;

电动汽车传动系统参数设计和续驶里程研究    杜发荣;吴志新;

基于混杂系统特性的机械式自动变速器故障诊断策略    彭建鑫;刘海鸥;陈慧岩;

纯电动汽车动力驱动系统参数匹配试验    黄万友;程勇;曹红;王宏栋;

纯电动车两挡自动变速器的研发(英文)    黄伟;王耀南;冯坤;

纯电动客车自动变速器(AMT)系统探讨    罗光涛;

电动车辆电磁场辐射骚扰测试方法    武建刚 ,徐立

基于同步器的自动机械变速器挂挡过程控制研究    赵熙俊;刘海鸥;陈慧岩;

电动车辆AMT换挡过程中驱动电机控制策略    张承宁;武小花;王志福;杨文敬;

电动汽车再生制动控制策略研究    李国斐;林逸;何洪文;

纯电动公交车动力系统参数的设计    马向明;吴森;

电动汽车动力传动参数设计与分析    袁涌;姚博炜;

Optimal gear shift control strategy for positive independent mechanical split path transmission with automatic shift system    陈泳丹;席军强;陈慧岩;

Mode switching control strategy of dual motors coupled driving on electric vehicles    张承宁;武小花;王志福;田真;

推进电动汽车产业化 实现我国汽车工业跨越式发展    寇发荣,杨英

电动汽车蓄电池组管理系统及其状态检测    李成学;丁磊;

纯电动汽车自动同步换挡系统设计    张进;沈安文;

氢燃料电池电动汽车关键技术研究    张炳力;徐德胜;方运舟;

节能减排 大力发展混合动力电动汽车    张冰战;赵韩;江昊;

氢燃料电池电动汽车关键技术研究    张炳力;徐德胜;方运舟;

基于传声器阵列电动汽车用电机系统噪声研究    宋强;王再宙;张承宁;王志福;

轿车同步器锰黄铜齿环精锻后的热处理及组织性能研究    康布熙;刘平;周伯楚;郭淑梅;

基于GT-DRIVE对某轻型电动卡车动力系统匹配及仿真分析    李伟;刘建;陈艳;王瑶;

电动汽车驱动电机选型浅析    高明明;孟甲凡;

Research on Hill Start Control for Heavy Truck with AMT    Jiang Xuefeng;Xu Xian;Jin Guodong;Chen Wei;

双离合自动变速器换挡的控制与仿真    王勇;易军;

基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究    尹安东

太阳能电动车关键技术研究    李春芳

面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究    杨钫

基于电驱动自动变速器（EMT）的Plug_in并联混合动力系统研究    曹正策

超轻度混合动力汽车优化匹配与仿真研究    尹燕莉

自动变速器的建模与仿真技术研究    郑磊

湿式双离合器自动变速器换档过程关键技术研究    刘玺

永磁同步电动机设计关键技术与方法研究    冯垚径

轮式驱动电动车控制系统的研究    葛英辉

轻度HEV混合动力系统轴系机电耦合动力学特性的研究    岳东鹏

锂离子电池组智能管理系统研究    赵庆川

串联动力蓄电池均衡充电技术的研究    林俊

电控机械式自动变速器换挡规律的研究与仿真    高佳明

电控气动换挡系统中换挡力控制策略的研究    孙斌

小型车辆AMT的控制策略研究    廖明建

混合动力挖掘机的建模与控制策略研究    宋贤云

双轮直驱电动汽车电子差速控制的研究    王哲

电动汽车动力系统匹配设计及性能仿真研究    吴秋德

基于实时操作系统的混合动力客车AMT控制器的研究    高德利

基于HIL实时联合仿真的AMT控制策略研究    王天生

轮式装甲车辆自动变速操纵技术的研究    陈志刚,翟涌,陈慧岩

基于定量反馈理论的AMT离合器接合控制研究    汤霞清,侯朝桢

电动车辆设计中的匹配理论研究    何洪文,余晓江,孙逢春

纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制    席军强;王雷;付文清;梁万武;

电动车续程分析模型与驱动策略的优化选择    陈家新,孙铭山

电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真    杨祖元,秦大同,孙冬野

重型车辆自动变速技术及发展趋势    刘振军,秦大同,胡建军

驱动工况下最佳效率的电力驱动系统控制分析    胡建军;国琛;秦大同;税江;

两挡电动汽车动力传动系统的参数设计    秦大同;周保华;胡明辉;胡建军;王熙;

汽车动力传动系参数的模糊优化    张京明,崔胜民,邬春会

串联混合动力码头牵引车驱动系统研究    颜超

电动汽车试验台电机驱动及控制系统技术研究    蒲磊

纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨    王震坡,姚利民,孙逢春

纯电动汽车嵌入式控制系统的开发实践    李志强;钟勇;

纯电动汽车能耗经济性分析    杨磊;

纯电动汽车能耗经济性研究    杨磊;

纯电动汽车生命周期3E评价及微型化发展    刘宏;王贺武;罗茜;王瑛;欧阳明高;

时风小型纯电动汽车顺利通过国家科技部“863”课题评审    房士阁;

国家电网公司纯电动汽车研究取得重大进展    

环保型(电池+电容)纯电动汽车前景广阔    

我国纯电动汽车的发展方向及能源供给模式的探讨    张文亮;武斌;李武峰;来小康;

中大青山纯电动汽车突破续航500公里大关    路智军;

细分市场纯电动汽车研发与推广    徐占林;

浅谈纯电动汽车技术    程勇;

纯电动汽车研究与开发    李年根;

纯电动汽车电气性能测试系统设计与研究    刘保国;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

淄博市低速纯电动汽车发展的几点思考    车胜新;

纯电动汽车的控制策略与实现    马洪涛;叶倩;

重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试    廖涛;

纯电动汽车泊车雷达系统设计    胡杰强;王智晶;

纯电动汽车电机控制器传导性电磁干扰的抑制    陶银鹏;余强;朱德祥;

应着力发展纯电动汽车    媒体评论员 陈健敏

共建纯电动汽车示范基地及产业园    姜小莉

加速长沙纯电动汽车产业化    长沙市政协副主席 谢明德

新疆首批纯电动汽车投入使用    石怀平

山西榆次将建纯电动汽车产业园    记者 杨丽英　张春亮

政策推进难掩纯电动汽车发展困境    本报记者 刘国栋

代表建议推动纯电动汽车市场化    记者李雪梅

续航300公里纯电动汽车两年内推出    本报记者 童曙泉

陆地方舟：中国纯电动汽车领域真正的领跑者    张龙飞

纯电动汽车或插电式混动 谁才是当前购车首选？    本报记者 王禁

纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究    石庆升

纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计    曾群

基于锂离子动力电池的纯电动汽车能量管理系统控制策略与优化    董冰

纯电动汽车充电系统稳定性与谐波特性研究    李晶

两档双离合器自动变速器的纯电动汽车传动系统协调控制技术研究    顾强

纯电动汽车电液复合再生制动研究    刘志强

纯电动汽车中电驱系统设计及其控制策略研究    吴家龙

微型纯电动汽车动力系统设计    岳崇会

纯电动汽车突然失压的应急控制策略研究    乐登

纯电动汽车动力系统匹配设计与仿真研究    杨文兴

纯电动汽车远程监控系统设计及故障诊断方法研究    吴建荣

微型纯电动汽车动力性能参数匹配及仿真研究    王方

纯电动汽车整车能量建模与仿真分析    刘清虎

纯电动汽车整车性能建模与仿真    姚海峰

纯电动汽车电控系统研制    孙淼

北京纯电动汽车产业链构建研究    刘燕玲