純電動(dòng)汽車用AMT參數(shù)設(shè)計(jì)及換擋控制策略優(yōu)化

【摘要】：能源危機(jī)、環(huán)境污染以及溫室效應(yīng)等問題的日益嚴(yán)重，對汽車行業(yè)提出了更高的節(jié)能減排要求。純電動(dòng)汽車由于具有高效、節(jié)能、終端零排放等特點(diǎn)，因而受到了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。為提高電機(jī)效率、電池能量利用率、整車?yán)m(xù)駛里程等性能，純電動(dòng)汽車用自動(dòng)變速器已逐漸向多擋化發(fā)展。研究純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配與綜合控制，對于提高純電動(dòng)汽車整車技術(shù)及性能水平具有重要的理論意義。因此，本文提出了純電動(dòng)汽車用AMT擋位數(shù)設(shè)計(jì)方法，對兩擋AMT的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計(jì)，在分析基本換擋控制策略的基礎(chǔ)上，結(jié)合純電動(dòng)汽車用AMT的特點(diǎn)，提出了改善換擋性能和可靠性的控制策略，主要研究內(nèi)容如下： ①在系統(tǒng)的分析電機(jī)和變速器各參數(shù)間的影響關(guān)系的基礎(chǔ)上，提出一套相對完善的純電動(dòng)汽車變速器擋位數(shù)的綜合匹配方法。 ②為了使所匹配出的兩擋AMT換擋時(shí)間達(dá)到設(shè)計(jì)要求，本文對其用到的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。 ③為了減小換擋前后車輪驅(qū)動(dòng)力波動(dòng)對換擋舒適性和整車動(dòng)力性的影響，同時(shí)盡量避免換擋前后車輪驅(qū)動(dòng)力波動(dòng)引起的循環(huán)換擋，通過分析兩擋AMT換擋前后車輪驅(qū)動(dòng)力波動(dòng)的原因，提出兩擋AMT換擋過程中轉(zhuǎn)矩恢復(fù)階段的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略，并通過MATLAB/Simulink軟件對所提出的控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。 ④根據(jù)純電動(dòng)汽車用兩擋AMT在結(jié)構(gòu)和換擋控制原理上的特點(diǎn)，提出專門的故障診斷和處理策略。 ⑤利用課題組搭建的純電動(dòng)汽車傳動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)，建立基于MATLAB/Simulink和dSPACE軟硬件平臺(tái)的仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^臺(tái)架換擋試驗(yàn)驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否滿足要求，以及所提出的純電動(dòng)用兩擋AMT故障診斷和處理策略是否有效。 【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)汽車 機(jī)械式自動(dòng)變速器 參數(shù)設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略 故障診斷與處理
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U469.72;U463.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 純電動(dòng)汽車概述10-15
• 1.2.1 電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)10-12
• 1.2.2 國內(nèi)外純電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 純電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的選型分析15-16
• 1.3.2 純電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的綜合匹配16-17
• 1.3.3 純電動(dòng)汽車用 AMT 的換擋控制策略17
• 1.3.4 純電動(dòng)汽車用 AMT 的故障診斷和處理策略17-18
• 1.4 課題簡介18-21
• 1.4.1 課題研究的目的和意義18
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容18-21
• 2 純電動(dòng)汽車用 AMT 參數(shù)設(shè)計(jì)及控制原理21-53
• 2.1 前言21
• 2.2 純電動(dòng)汽車用 AMT 擋位數(shù)設(shè)計(jì)方法21-40
• 2.2.1 電機(jī)參數(shù)匹配21-24
• 2.2.2 速比范圍的確定24-25
• 2.2.3 擋位數(shù)對電機(jī)峰值功率的影響25-28
• 2.2.4 擋位數(shù)對電機(jī)恒功率擴(kuò)大系數(shù)的影響28-38
• 2.2.5 純電動(dòng)汽車用 AMT 擋位數(shù)的匹配38-40
• 2.3 兩擋 AMT 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)40-46
• 2.3.1 兩擋 AMT 結(jié)構(gòu)介紹40-42
• 2.3.2 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)42-46
• 2.4 純電動(dòng)汽車換擋控制策略分析46-51
• 2.4.1 純電動(dòng)汽車用兩擋 AMT 控制原理46-47
• 2.4.2 純電動(dòng)汽車用 AMT 換擋流程47-49
• 2.4.3 驅(qū)動(dòng)電機(jī)調(diào)速控制策略49
• 2.4.4 換擋電機(jī)速度控制策略49-50
• 2.4.5 轉(zhuǎn)矩恢復(fù)階段驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制策略50-51
• 2.5 本章小結(jié)51-53
• 3 兩擋 AMT 換擋過程中轉(zhuǎn)矩恢復(fù)階段的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略53-73
• 3.1 前言53
• 3.2 換擋前后車輪驅(qū)動(dòng)力波動(dòng)產(chǎn)生的原因53-61
• 3.2.1 純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)特性場分析53-55
• 3.2.2 純電動(dòng)汽車基本的驅(qū)動(dòng)控制策略55-56
• 3.2.3 純電動(dòng)車換擋規(guī)律對換擋前后車輪驅(qū)動(dòng)力波動(dòng)的影響56-61
• 3.3 轉(zhuǎn)矩恢復(fù)階段的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略61-67
• 3.3.1 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略的制定61-65
• 3.3.2 轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償策略的驗(yàn)證與分析65-67
• 3.4 仿真分析67-71
• 3.4.1 升降擋仿真分析68-70
• 3.4.2 循環(huán)換擋仿真分析70-71
• 3.5 本章小結(jié)71-73
• 4 兩擋 AMT 控制系統(tǒng)的故障診斷與處理策略73-87
• 4.1 前言73
• 4.2 兩擋 AMT 系統(tǒng)的組成及故障分析73-77
• 4.2.1 兩擋 AMT 系統(tǒng)的組成73-76
• 4.2.2 兩擋 AMT 系統(tǒng)的故障分析76-77
• 4.3 兩擋 AMT 系統(tǒng)的故障診斷策略77-81
• 4.3.1 CAN 通信故障診斷77-78
• 4.3.2 凸槽軸角位移傳感器故障診斷78-79
• 4.3.3 變速器輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器故障診斷79-80
• 4.3.4 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障診斷80-81
• 4.4 兩擋 AMT 系統(tǒng)的故障處理策略81-86
• 4.4.1 CAN 通信故障處理策略82-83
• 4.4.2 凸槽軸角位移傳感器故障處理策略83-85
• 4.4.3 變速器輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器故障處理策略85
• 4.4.4 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障處理策略85-86
• 4.5 本章小結(jié)86-87
• 5 基于 DSPACE 的兩擋 AMT 臺(tái)架實(shí)驗(yàn)87-101
• 5.1 前言87
• 5.2 基于 dSPACE 的純電動(dòng)汽車臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)介紹87-91
• 5.2.1 純電動(dòng)汽車臺(tái)架試驗(yàn)系統(tǒng)構(gòu)成87-88
• 5.2.2 純電動(dòng)汽車試驗(yàn)臺(tái)的測控系統(tǒng)88-91
• 5.3 試驗(yàn)研究91-99
• 5.3.1 正常換擋試驗(yàn)91-92
• 5.3.2 CAN 通信故障的診斷和處理試驗(yàn)92-94
• 5.3.3 凸槽軸角位移傳感器故障的診斷和處理試驗(yàn)94-97
• 5.3.4 變速器輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器故障的診斷和處理試驗(yàn)97-98
• 5.3.5 換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)故障的診斷和處理試驗(yàn)98-99
• 5.4 本章小結(jié)99-101
• 6 全文總結(jié)與展望101-103
• 6.1 全文總結(jié)101
• 6.2 工作展望101-103
• 致謝103-105
• 參考文獻(xiàn)105-109
• 附錄109
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文109
• B 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄109
• C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目109

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純電動(dòng)汽車或插電式混動(dòng) 誰才是當(dāng)前購車首選？    本報(bào)記者 王禁

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