本文關(guān)鍵詞：純電動汽車用電機—變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋控制研究

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【摘要】：近年來,隨著純電動汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展和市場的大規(guī)模推廣,人們對于純電動汽車的性能要求越來越高,純電動汽車技術(shù)開始朝著高效集成化方向發(fā)展。電機-變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)作為純電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的最佳構(gòu)型,已成為國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域研究的熱點。由于在電機-變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋過程中,對驅(qū)動電機的控制要求較高,特別是在自動換擋控制方面,目前國內(nèi)還沒有形成比較全面、成熟的控制理論和方法。本文以集成驅(qū)動系統(tǒng)的自動換擋控制為研究目標(biāo),旨在制定一種合理而完善的自動換擋協(xié)調(diào)控制策略,以提高其換擋性能。首先,對不同構(gòu)型的純電動汽車用電驅(qū)動系統(tǒng)進行對比分析,確定電機-變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)為當(dāng)前最佳構(gòu)型；通過分析集成驅(qū)動系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,明確了本文的研究目標(biāo)與內(nèi)容；根據(jù)純電動汽車的工作性能和整車參數(shù),選擇了永磁同步電機與電控電動機械式自動變速器(AMT)搭配組成集成驅(qū)動系統(tǒng),并對驅(qū)動電機和變速器的參數(shù)進行了匹配研究。然后,根據(jù)永磁同步電機的輸出特性,采用傳統(tǒng)自動變速器換擋規(guī)律的制定方法,制定了兼顧動力性和經(jīng)濟性的綜合性換擋規(guī)律；基于無離合器AMT自動換擋可行性的分析,以提高換擋性能為目標(biāo),將集成驅(qū)動系統(tǒng)的自動換擋過程分為卸載摘擋、同步掛擋和加載行駛?cè)齻�階段,并分別對各階段的換擋時間、換擋沖擊度、滑磨功等換擋品質(zhì)進行了研究；同時,通過分析摘擋前后的系統(tǒng)動力學(xué)模型,對集成驅(qū)動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動特性進行了研究；制定了以永磁同步電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩矢量控制為基礎(chǔ)的自動換擋協(xié)調(diào)控制策略。最后,根據(jù)集成驅(qū)動系統(tǒng)中協(xié)調(diào)控制器的功能需求,對協(xié)調(diào)控制器的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)進行了設(shè)計；在MATLAB/Simulink中建立電機-變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)的仿真模型,在設(shè)計的特定工況下進行了自動換擋仿真分析,仿真結(jié)果表明所制定的自動換擋協(xié)調(diào)控制策略正確可靠,并提高了AMT的換擋品質(zhì)。同時,在檢測協(xié)調(diào)控制器功能、驅(qū)動電機可控性以及換擋執(zhí)行機構(gòu)工作性能的基礎(chǔ)上,進行了電機-變速器集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋的臺架試驗,試驗驗證了所設(shè)計的集成驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的合理性,實現(xiàn)了集成驅(qū)動系統(tǒng)的自動換擋功能。
【關(guān)鍵詞】：純電動汽車 集成驅(qū)動系統(tǒng) 自動換擋 換擋品質(zhì) 協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-16
• 第一章 緒論16-23
• 1.1 課題研究背景16-18
• 1.2 電驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀分析18-21
• 1.2.1 電驅(qū)動系統(tǒng)的構(gòu)型分類18-19
• 1.2.2 集成驅(qū)動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析19-21
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 1.4 研究目的及意義22-23
• 第二章 集成驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與參數(shù)匹配23-34
• 2.1 集成驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計23-27
• 2.1.1 驅(qū)動電機選型23-25
• 2.1.2 自動變速器選型25-26
• 2.1.3 集成驅(qū)動系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)方案26-27
• 2.2 集成驅(qū)動系統(tǒng)的參數(shù)匹配27-33
• 2.2.1 驅(qū)動電機參數(shù)匹配27-31
• 2.2.2 自動變速器參數(shù)匹配31-33
• 2.2.3 集成驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)總結(jié)33
• 2.3 本章小結(jié)33-34
• 第三章 集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋控制研究34-53
• 3.1 換擋規(guī)律的制定34-37
• 3.1.1 最佳動力性換擋規(guī)律制定35-36
• 3.1.2 最佳經(jīng)濟性換擋規(guī)律制定36-37
• 3.1.3 綜合性換擋規(guī)律37
• 3.2 自動換擋過程分析37-41
• 3.2.1 自動換擋可行性分析37-38
• 3.2.2 換擋品質(zhì)分析38-41
• 3.3 自動換擋扭轉(zhuǎn)振動分析41-45
• 3.3.1 系統(tǒng)動力學(xué)模型分析41-44
• 3.3.2 扭轉(zhuǎn)振動特性分析44-45
• 3.4 自動換擋協(xié)調(diào)控制策略研究45-52
• 3.4.1 動電機控制方法選擇45-48
• 3.4.2 自動換擋協(xié)調(diào)控制策略制定48-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 集成驅(qū)動系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制器設(shè)計53-65
• 4.1 協(xié)調(diào)控制器功能需求分析53-54
• 4.2 協(xié)調(diào)控制器硬件系統(tǒng)設(shè)計54-59
• 4.2.1 主控芯片選型54
• 4.2.2 最小系統(tǒng)設(shè)計54-56
• 4.2.3 外圍功能模塊設(shè)計56-59
• 4.3 協(xié)調(diào)控制器軟件系統(tǒng)設(shè)計59-64
• 4.3.1 底層硬件驅(qū)動程序設(shè)計60-62
• 4.3.2 上層決策控制程序設(shè)計62-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第五章 集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋仿真分析和臺架試驗65-78
• 5.1 集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋仿真分析65-73
• 5.1.1 仿真模型建立65-69
• 5.1.2 自動換擋仿真分析69-73
• 5.2 集成驅(qū)動系統(tǒng)自動換擋臺架試驗73-77
• 5.2.1 集成驅(qū)動系統(tǒng)試驗臺架搭建73-75
• 5.2.2 自動換擋臺架試驗75-77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第六章 全文總結(jié)與展望78-80
• 6.1 全文總結(jié)78
• 6.2 本文創(chuàng)新點78-79
• 6.3 展望79-80
• 參考文獻80-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況83

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本文編號：825090