純電動(dòng)汽車(chē)起步控制策略研究

【摘要】：在全球環(huán)境污染和能源短缺的雙重壓力下，以純電動(dòng)汽車(chē)為代表的新能源汽車(chē)的發(fā)展受到全世界的廣泛關(guān)注。純電動(dòng)汽車(chē)具有低噪聲、無(wú)污染、能量來(lái)源多樣化、能量效率高等優(yōu)點(diǎn)，是解決城市化進(jìn)程中汽車(chē)問(wèn)題的重要途徑。純電動(dòng)汽車(chē)在起步過(guò)程中，道路狀況和駕駛模式變化復(fù)雜，為了充分反映駕駛員的駕駛意愿，保證純電動(dòng)汽車(chē)起步時(shí)的安全性和乘坐的舒適性，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)起步過(guò)程的研究具有非常重要的理論價(jià)值和實(shí)用意義。純電動(dòng)汽車(chē)起步控制做為整車(chē)控制技術(shù)的一部分，其核心和難點(diǎn)在于起步過(guò)程中電機(jī)輸出扭矩的控制。本文結(jié)合重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配優(yōu)化及綜合控制研究”，主要進(jìn)行了如下內(nèi)容的研究： ①研究了純電動(dòng)汽車(chē)的布置形式，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)用無(wú)離合器機(jī)械自動(dòng)變速器的原理進(jìn)行了分析。對(duì)車(chē)輛實(shí)際起步過(guò)程和起步過(guò)程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)仿真指出了起步過(guò)程的影響因素，包括起步時(shí)速度變化與驅(qū)動(dòng)力矩、整車(chē)質(zhì)量及道路坡度之間的關(guān)系。 ②根據(jù)純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)提出了純電動(dòng)汽車(chē)的一般反饋控制方法。參照液力變矩器車(chē)輛無(wú)油門(mén)起步的特點(diǎn)提出了純電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)起步的控制方法。在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)和液力變矩器進(jìn)行性能測(cè)試的基礎(chǔ)上，根據(jù)液力變矩器車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)特性對(duì)有油門(mén)下電機(jī)扭矩輸出特性進(jìn)行了確定及優(yōu)化，對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)起步控制流程進(jìn)行了研究。 ③為解決純電動(dòng)汽車(chē)大坡道上的起步問(wèn)題，采用了適合純電動(dòng)汽車(chē)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的坡度起步輔助系統(tǒng)。基于車(chē)輛行駛縱向動(dòng)力學(xué)方程設(shè)計(jì)出了可識(shí)別行駛坡度的Luenberger觀(guān)測(cè)器，解決了坡道起步輔助系統(tǒng)中坡道識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù)?；谠撓到y(tǒng)提出了純電動(dòng)汽車(chē)起步綜合控制方法并給出了相關(guān)的控制邏輯及控制流程。 ④在Matlab/Simulink/Stateflow環(huán)境下建立了三種起步控制的仿真模型，對(duì)三種起步控制策略下的起步性能進(jìn)行了仿真分析。 【關(guān)鍵詞】：電動(dòng)汽車(chē) 起步控制 液力變矩器 坡度識(shí)別 坡道起步輔助系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：U469.722
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 純電動(dòng)汽車(chē)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)外純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r10-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.3 車(chē)輛起步控制研究現(xiàn)狀13-16
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 純電動(dòng)汽車(chē)起步過(guò)程分析17-31
• 2.1 純電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)17-21
• 2.1.1 純電動(dòng)汽車(chē)布置形式17-19
• 2.1.2 純電動(dòng)汽車(chē)用無(wú)離合器機(jī)械自動(dòng)變速器原理19-21
• 2.2 車(chē)輛起步過(guò)程動(dòng)力學(xué)分析21-26
• 2.2.1 車(chē)輛起步過(guò)程21-23
• 2.2.2 起步力學(xué)分析23-26
• 2.3 起步過(guò)程影響因素分析26-30
• 2.3.1 驅(qū)動(dòng)力矩影響分析26-27
• 2.3.2 整車(chē)質(zhì)量變化分析27-29
• 2.3.3 道路坡度變化影響分析29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 3 純電動(dòng)汽車(chē)自動(dòng)起步控制研究31-45
• 3.1 起步控制要求31-32
• 3.2 一般反饋控制方法32-33
• 3.2.1 一般反饋控制策略32-33
• 3.3 自動(dòng)起步控制33-43
• 3.3.1 液力變矩器的原理33-34
• 3.3.2 液力變矩器性能測(cè)試34-35
• 3.3.3 發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試35-36
• 3.3.4 自動(dòng)起步控制策略36-39
• 3.3.5 有油門(mén)下轉(zhuǎn)矩控制策略39-42
• 3.3.6 自動(dòng)起步控制流程42-43
• 3.4 本章小結(jié)43-45
• 4 基于 HSA 系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車(chē)起步綜合控制45-61
• 4.1 坡道起步輔助系統(tǒng)45-50
• 4.1.1 基于電子駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)坡道起步45-47
• 4.1.2 利用駐車(chē)制動(dòng)器的坡道輔助裝置47-48
• 4.1.3 機(jī)械式坡道輔助裝置48
• 4.1.4 基于 ABS/ASR 集成控制系統(tǒng)的坡道起步輔助系統(tǒng)48-49
• 4.1.5 基于隔離閥的坡道起步輔助系統(tǒng)49-50
• 4.2 道路坡度識(shí)別技術(shù)50-55
• 4.2.1 基于測(cè)量?jī)x器的道路坡度識(shí)別50-52
• 4.2.2 利用加速度表的道路坡度識(shí)別52
• 4.2.3 基于 Luenberger 觀(guān)測(cè)器的道路坡度識(shí)別52-55
• 4.3 基于 HSA 系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車(chē)起步綜合控制55-59
• 4.3.1 起步阻力識(shí)別56-57
• 4.3.2 HSA 功能觸發(fā)57
• 4.3.3 HSA 閥的控制邏輯57-58
• 4.3.4 HSA 系統(tǒng)工作流程58-59
• 4.4 本章小結(jié)59-61
• 5 起步控制建模與仿真分析61-75
• 5.1 仿真相關(guān)數(shù)據(jù)61
• 5.2 一般反饋控制建模與仿真分析61-65
• 5.2.1 一般反饋控制模塊62-63
• 5.2.2 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模塊63
• 5.2.3 仿真結(jié)果與分析63-65
• 5.3 自動(dòng)起步控制建模與仿真分析65-69
• 5.3.1 駕駛員操作模塊65-66
• 5.3.2 自動(dòng)起步控制模塊66
• 5.3.3 驅(qū)動(dòng)力計(jì)算模塊66
• 5.3.4 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模塊66-67
• 5.3.5 仿真結(jié)果與分析67-69
• 5.4 基于 HSA 系統(tǒng)的起步控制建模與仿真分析69-74
• 5.4.1 駕駛員操作模塊70
• 5.4.2 起步阻力識(shí)別模塊70-71
• 5.4.3 電機(jī)模塊71
• 5.4.4 HSA 起步控制模塊71-72
• 5.4.5 車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模塊72
• 5.4.6 仿真結(jié)果與分析72-74
• 5.5 本章小結(jié)74-75
• 6 結(jié)論與展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄83
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83
• B 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄83
• C 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目83

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純電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)機(jī)理研究與設(shè)計(jì)    曾群

純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力總成控制系統(tǒng)的研究    張毅

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力系統(tǒng)研究    付翔

純電動(dòng)汽車(chē)控制器設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)    魯盼

純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研究    史駿

我國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展：前景展望及策略選擇    張明

北京純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建研究    劉燕玲

小型純電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)意愿影響因素研究    吳勝男

基于消費(fèi)者視角的純電動(dòng)汽車(chē)購(gòu)買(mǎi)決策影響因素及市場(chǎng)化研究    李美霞

純電動(dòng)汽車(chē)高壓電安全管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)    宋炳雨

純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)特性分析與控制    任亞輝

雙能量源純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制策略研究    張亞軍

純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)性能建模與仿真    姚海峰