电动车自动变速器换挡控制应用与优化研究

来源 :河北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hulianwu2009
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当下新能源汽车行业在全球范围内正处于快速增长阶段,在国内更是拥有广阔的发展空间。纯电动汽车实际上仅需一种1~3挡的变速箱,便可以扩大电机的高效运行区间,满足其更高的动力性与经济性要求。综合考虑成本与性能,两挡变速器就成为现在国内外产学研领域中令人加以青眼的方向之一。本文基于为国内某款电动轿车开发的无离合两挡机械式自动变速器(2ETS),研究制定其换挡控制策略并提出构型优化方案,主要研究内容如下:(1)对该两挡AMT的整个换挡过程的五个阶段进行动力学分析,探寻在降矩、摘挡、调速、挂挡、转矩恢复阶段中对换挡时间和换挡冲击度的影响因子。并通过分析该变速器所匹配的TCU的具体应用和实验搭载时的CAN通信网络拓扑结构,提出一种方法减少了CAN通信次数以缩短换挡总时间。(2)对所述的换挡冲击度、换挡时间等评价指标进行综合分析后,结合该变速系统换挡时的五个阶段中驱动电机和换挡电机等的具体职能提出综合换挡控制策略。在对控制策略中的关键参数进行标定后,使用无同步环两挡AMT整车实验台架进行动态换挡台架试验,分析实验结果可得所提出的针对2ETS的换挡控制策略有效,并可以减小换挡动力中断的时间。(3)针对该变速器的驻车系统及其控制,设计搭建以驻车完成度为评价指标的试验台架并对其进行实时测控。其后进行的临界驻车车速和坡道自锁/脱出实验,证明该驻车机构的实际性能可以满足设计要求,且验证了试验台架设计的合理性。(4)为了有效解决电动车AMT构造特征所导致的非动力换挡问题,以及提升整车动力性、平顺性和驱动系统平均效率,基于2ETS提出一种双电机优化构型,并结合实际情况给出了布置方式和控制器方案。通过对M2电机的基本使用工况的分析,匹配计算了每种工况下其扭矩、功率等需求值,得出其基本需求参数和外特性曲线,并且对比了双电机2ETS构型和单电机构型的制动能量回收效果。
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