电驱动机械变速系统的换档控制研究

发布时间：2023-03-19 02:38

　　电动汽车具有零排放,节能环保的优点,是将来发展潜力巨大的汽车产业,也是各个国家争相发展的重点产业。应用于电动汽车的多档变速器能够拓宽驱动电机转矩,使驱动电机处于高效区,提高了车辆动力性和经济性。这促使电驱动机械变速器(EMT)的应用成为电动汽车传动系统发展的趋势。本文研究了 EMT系统的驱动和换档执行器协调控制以及基于极小值原理的控制方法,设计了 EMT专用换档控制器(TCU),并对换档过程综合性能进行了测试。首先,分析了 EMT系统的变速器机械传动结构和换档执行机构,并建立了动力传动模型,研究了 EMT的换档过程控制策略。为了缩短换档时间和改善换档平稳性,提出了 EMT系统TCU输入输出要求,确定了换档过程控制方案。其次,研究了 EMT系统驱动执行器的转矩转速双闭环控制方法,实现快速调节其转速;研究了换档执行器的位置闭环控制方法,实现变速器接合套位置对准。在结合上面两种方法的基础上,研究了 EMT驱动和换档系统的多模式协调控制方法。当接合套处于空档时,采用极小值原理控制方法,调节EMT接合齿圈和接合套的相对转速和相对转角达到同步,完成EMT系统的换档过程。再次,运用模块化方法,设计了...

【文章页数】：96 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 电动汽车变速系统换档控制研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容和技术路线
2 EMT系统及换档过程控制方案
    2.1 EMT系统结构分析
        2.1.1 EMT结构
        2.1.2 EMT换档执行器结构
    2.2 EMT换档过程控制研究
        2.2.1 EMT换档过程动力传动模型
        2.2.2 EMT换档过程控制策略
        2.2.3 EMT换档过程控制要求
    2.3 EMT换档过程控制方案
    2.4 本章小结
3 EMT系统换档过程控制方法
    3.1 EMT系统驱动执行器转速控制模型的建立
    3.2 EMT系统换档执行器位置控制
    3.3 EMT系统驱动与换档协调控制
        3.3.1 多模式协调控制方法
        3.3.2 基于极小值原理的换档控制方法
        3.3.3 EMT系统换档控制仿真
    3.4 本章小结
4 变速器TCU硬件设计
    4.1 TCU硬件总体设计
        4.1.1 TCU功能性分析
        4.1.2 TCU整体硬件系统结构设计
        4.1.3 TCU硬件设计流程
    4.2 TCU主控模块设计
        4.2.1 最小系统模块电路设计
        4.2.2 通信模块电路设计
    4.3 TCU输入信号采集模块设计
        4.3.1 转速与转角信号采集电路设计
        4.3.2 换档执行器位置信号采集电路设计
    4.4 TCU驱动执行器控制模块设计
    4.5 TCU换档执行器控制模块设计
    4.6 本章小结
5 TCU软件设计及硬件在环仿真测试
    5.1 TCU软件总体架构
    5.2 TCU系统换档程序设计
        5.2.1 TCU主程序设计
        5.2.2 TCU信号采集程序设计
        5.2.3 TCU换档过程CAN通信程序设计
        5.2.4 TCU换档程序设计
    5.3 TCU模块测试
        5.3.1 通信模块测试
        5.3.2 转速转角信号采集模块测试
        5.3.3 换档时间模块测试
    5.4 TCU硬件在环仿真测试
        5.4.1 硬件在环仿真系统
        5.4.2 硬件在环仿真数据分析
    5.5 本章小结
6 道路试验与结果分析
    6.1 道路试验条件和方法
    6.2 道路试验
    6.3 道路试验数据分析
    6.4 本章小结
7 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集



本文编号：3764380