电动汽车传动系统参数设计及换挡控制研究

发布时间：2017-05-05 14:06

  本文关键词：电动汽车传动系统参数设计及换挡控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 电动汽车传动系统采用固定挡减速器还是多挡变速器直接影响到整车的动力性和经济性,同时对电机的参数选择有较大的影响。采用多挡传动系统可以提高电动汽车性能,降低对电机性能的要求,延长续驶里程,但是挡位过多会使电动汽车传动系统结构变得复杂,增加车重和成本。本文进行了电动汽车动力传动系统的参数匹配,提出了两挡机械式自动变速器(AMT)方案,通过建立电动汽车模型,优化选择了传动系统速比,对电动汽车采用固定挡减速器和两挡AMT传动系统进行了对比研究,制定了两挡AMT无离合器换挡控制策略,并进行了台架试验验证,其主要研究内容如下: ①分析了电动汽车动力传动系统的基本构成,根据整车动力性要求,并考虑电动机的工作特性、电池的工作特性及传动系统参数对整车性能的影响,对驱动电机、电池及传动系主要性能参数进行匹配研究。重点分了析传动系速比、挡位数对整车性能及电机参数匹配的影响,并研究了通过优化传动系速比改善电动机工作效率的方法。 ②根据电动汽车纵向动力学理论,建立了电动汽车能耗计算整车模型和动力性计算模型。整车模型包括行驶工况模块、行驶阻力模块、变速器模块、电机模块、再生制动模块、电池模块和能耗计算模块,对电动汽车在工况条件下的能量消耗进行了仿真计算,进而完成了汽车续驶里程的计算;动力性计算模型包括汽车最高车速、加速时间和爬坡度的模型,对采用不同传动系统汽车的动力性进行了对比分析。 ③基于电动汽车的整车仿真模型,分别对固定挡减速器和两挡AMT传动系统进行了传动比优化,根据保证动力性、经济性最优的原则确定了两方案的传动比;并对两方案的动力性和经济性进行了计算,通过对比可知两挡AMT方案要明显优于固定挡减速器方案,最终确定电动汽车的传动系统采用两挡AMT方案。 ④通过两挡AMT换挡过程分析,制定了电动汽车无离合器换挡控制策略,对不同换挡阶段的电机控制进行了研究。搭建了电动汽车两挡AMT台架试验系统,建立了基于MATLAB/Simulink和dSPACE的仿真试验模型,实现了对被测试对象的数据采集及自动控制,对换挡控制策略进行了试验验证。
【关键词】：电动汽车 传动系统 两挡AMT 速比优化 换挡控制策略
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 电动汽车概述10-16
• 1.2.1 电动汽车的基本结构10-13
• 1.2.2 国内外现状及趋势13-16
• 1.3 车辆传动技术概述16-19
• 1.3.1 液力机械式自动变速器16-17
• 1.3.2 无级变速器17
• 1.3.3 机械式自动变速器17-18
• 1.3.4 双离合器式自动变速器18-19
• 1.4 课题简介19-21
• 1.4.1 课题研究的目的和意义19
• 1.4.2 课题研究内容19-21
• 2 电动汽车动力传动系统参数匹配21-35
• 2.1 电动汽车基本参数及设计要求21-22
• 2.2 驱动电机参数匹配22-25
• 2.2.1 驱动电机峰值功率及额定功率匹配23-25
• 2.2.2 驱动电机最高转速及额定转速匹配25
• 2.3 蓄电池参数匹配25-27
• 2.3.1 动力电池的匹配原则26
• 2.3.2 动力电池组参数匹配26-27
• 2.4 传动系统选择27-32
• 2.4.1 传动系统对整车性能的影响分析27-31
• 2.4.2 传动系统变速方案31-32
• 2.5 匹配结果32-33
• 2.6 本章小结33-35
• 3 传动比优化模型的建立35-49
• 3.1 动力学模型35-37
• 3.1.1 能耗计算数学模型35-36
• 3.1.2 目标函数36-37
• 3.2 整车能耗计算模型的建立37-44
• 3.2.1 行驶路况模块37-38
• 3.2.2 行驶阻力模块38-39
• 3.2.3 变速器模块39-40
• 3.2.4 电机效率模块40-41
• 3.2.5 再生制动模块41-43
• 3.2.6 蓄电池模块43-44
• 3.2.7 能耗计算模块44
• 3.3 动力性计算仿真模型44-47
• 3.3.1 最高车速仿真模型44-45
• 3.3.2 爬坡度仿真模型45-46
• 3.3.3 汽车加速时间仿真模型46-47
• 3.4 本章小结47-49
• 4 传动系速比优化及整车性能仿真49-67
• 4.1 优化方法选择49-51
• 4.1.1 拟合函数法49
• 4.1.2 正交优化法49-50
• 4.1.3 基于模型的多次仿真法50-51
• 4.2 固定挡传动比优化仿真51-53
• 4.2.1 固定挡方案驱动电机51
• 4.2.2 传动比选择约束条件51-52
• 4.2.3 优化仿真52-53
• 4.3 两挡传动比优化仿真53-61
• 4.3.1 两挡方案驱动电机53-54
• 4.3.2 两挡自动变速器换挡规律54-58
• 4.3.3 优化仿真58-61
• 4.4 仿真结果分析及整车性能比较61-65
• 4.4.1 动力性仿真分析61-63
• 4.4.2 经济性仿真分析63-65
• 4.5 本章小结65-67
• 5 两挡 AMT 换挡控制及其实验研究67-81
• 5.1 两挡AMT 换挡控制策略67-70
• 5.1.1 传统AMT 换挡过程分析67
• 5.1.2 无离合器 AMT 换挡控制67-70
• 5.2 两挡 AMT 台架试验70-76
• 5.2.1 试验台架的组成70-72
• 5.2.2 试验台工作原理72
• 5.2.3 试验台的测控系统72-76
• 5.3 换挡试验分析76-79
• 5.3.1 试验内容76
• 5.3.2 实验数据分析76-79
• 5.4 本章小结79-81
• 6 结论与展望81-83
• 致谢83-85
• 参考文献85-89
• 附录89
• A.作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文89
• B.作者在攻读学位期间取得的科研成果目录89
• C.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目89

【引证文献】

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  本文关键词：电动汽车传动系统参数设计及换挡控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：346466