本文關鍵詞：純電動汽車經(jīng)濟性換檔規(guī)律研究與控制器開發(fā)

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【摘要】：在當今世界能源危機、資源匱乏的大環(huán)境下以及大氣污染不斷加劇的背景下,純電動汽車的研發(fā)任務迫在眉睫。很多的純電動汽車都有續(xù)駛里程較短的狀況,動力電池的容量有限以及整車傳動系統(tǒng)效率低都會導致這一結果。本文針對純電動汽車自動變速器(AMT)探討車輛的換檔規(guī)律,確保車輛在實際行駛過程中通過應用優(yōu)質(zhì)的換檔規(guī)律使得整車的能量消耗盡可能的低,以延長車輛的續(xù)駛里程。同時,提出并優(yōu)化了換檔控制策略來保證整個換檔過程的平順性。本文就純電動汽車自動換檔控制為目標將展開如下研究工作：首先仿照燃油汽車換檔規(guī)律制定方法根據(jù)驅(qū)動電機的效率建立了傳統(tǒng)的雙參數(shù)換檔規(guī)律,為了符合駕駛員本身對于車輛動力性的初始意圖,通過控制驅(qū)動電機實現(xiàn)換檔前后加速度相等,并將該策略與傳統(tǒng)換檔控制方法進行對比。在靜態(tài)換檔規(guī)律的基礎上進行動態(tài)換檔規(guī)律的制定及修正。繼而進行逆變器、電機和變速器的效率實驗,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)建立起整車能量消耗模型,在UDDS工況下通過該模型得出能耗最優(yōu)擋位信息庫。然后應用基于支持向量機的核函數(shù)方法對最優(yōu)擋位信息庫學習,完成對變速器的智能控制,實現(xiàn)擋位的實時預測。利用獲得的兩種換檔控制方法在ECE工況下進行仿真驗證及比較。最后對自動變速器控制器進行硬件開發(fā),包括單片機最小系統(tǒng)電路、信號調(diào)理電路、CAN通信電路、換檔步進電機驅(qū)動電路等,在此基礎上制作自動變速器控制器。在控制器軟件方面,設計主程序、信號采集程序、步進電機控制程序、換檔控制程序、CAN通訊程序等,從而實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)對被控對象的實時控制。進行臺架試驗,試驗結果用以證明換檔控制系統(tǒng)的可靠性,同時針對試驗中出現(xiàn)的問題提出了后續(xù)的改進意見。
【關鍵詞】：純電動汽車 換檔規(guī)律 嵌入式系統(tǒng) 智能控制 SVM
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-17
• 第一章 緒論17-25
• 1.1 課題背景及研究意義17-22
• 1.1.1 電動汽車的發(fā)展概述17-19
• 1.1.2 純電動汽車裝備自動變速器的必要性19-20
• 1.1.3 自動變速器的分類20-22
• 1.2 換檔規(guī)律的研究發(fā)展現(xiàn)狀22-24
• 1.3 課題主要研究內(nèi)容24-25
• 第二章 等加速度經(jīng)濟性換檔規(guī)律25-37
• 2.1 換檔規(guī)律的制定25-29
• 2.1.1 換檔前后車輛加速度25-27
• 2.1.2 傳統(tǒng)換檔策略輸出轉(zhuǎn)矩27
• 2.1.3 等加速度經(jīng)濟性換檔規(guī)律27-29
• 2.2 與原經(jīng)濟性換檔規(guī)律比較試驗29-32
• 2.2.1 經(jīng)濟性比較試驗30-31
• 2.2.2 綜合特性比較試驗31-32
• 2.3 動態(tài)換檔規(guī)律的制定32-36
• 2.3.1 踏板開度動態(tài)模型的建立33
• 2.3.2 動態(tài)換檔規(guī)律的制定33-35
• 2.3.3 動態(tài)換檔規(guī)律的修正35-36
• 2.4 本章小結36-37
• 第三章 基于支持向量機的智能經(jīng)濟性換檔控制37-47
• 3.1 電驅(qū)動系統(tǒng)能量消耗模型37-40
• 3.1.1 電機效率特性37-38
• 3.1.2 逆變器效率特性38-39
• 3.1.3 變速器效率特性39
• 3.1.4 系統(tǒng)能量模型的建立39-40
• 3.2 換檔控制系統(tǒng)及SVM分類器40-42
• 3.2.1 換檔控制系統(tǒng)40-41
• 3.2.2 SVM分類器41-42
• 3.3 SVM在換檔控制中的應用42-46
• 3.3.1 學習數(shù)據(jù)的獲取43-44
• 3.3.2 基于SVM的擋位預測44-45
• 3.3.3 與傳統(tǒng)換檔規(guī)律的對比驗證45-46
• 3.4 本章小結46-47
• 第四章 自動變速器控制器硬件開發(fā)47-59
• 4.1 自動變速器控制原理47-48
• 4.1.1 TCU主要架構47
• 4.1.2 電機-變速器協(xié)調(diào)控制47-48
• 4.2 單片機硬件電路設計48-55
• 4.2.1 單片機最小系統(tǒng)電路48-51
• 4.2.2 外圍電路設計51-54
• 4.2.3 控制器PCB設計54-55
• 4.3 光電式擋位傳感器的設計55-57
• 4.3.1 擋位傳感器的安裝位置55-56
• 4.3.2 擋位傳感器工作原理56-57
• 4.4 本章小結57-59
• 第五章 控制器軟件開發(fā)及臺架試驗59-71
• 5.1 變速器控制器軟件設計59-64
• 5.1.1 主程序的設計59-60
• 5.1.2 信號采集程序設計60-62
• 5.1.3 CAN通訊程序62
• 5.1.4 步進電機驅(qū)動程序62-63
• 5.1.5 換檔程序的開發(fā)63-64
• 5.2 軟件開發(fā)環(huán)境64-66
• 5.2.1 編程語言64-65
• 5.2.2 開發(fā)工具65-66
• 5.3 電機-變速器總成臺架試驗66-70
• 5.3.1 試驗設備67
• 5.3.2 臺架試驗方案及結果分析67-70
• 5.4 本章小結70-71
• 第六章 總結與展望71-73
• 6.1 總結71
• 6.2 展望71-73
• 參考文獻73-76
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果情況76

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本文編號：573072