收藏本站
《吉林大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究

陆中华  
【摘要】: 纯电动汽车是世界公认的节能减排技术之一,目前发展纯电动汽车已成为各国政府和汽车行业的共识,其研发已成为汽车行业的热点。纯电动汽车传动系统作为关键组成部分,也受到各汽车厂家和研究机构的重视。DCT是目前深受关注的自动变速器之一,和AMT一样,具有较高的传递效率,同时DCT还可以实现换档过程中无动力中断,有更好的动力性和换档舒适性,其中干式DCT比湿式DCT拥有更高的传递效率。目前国内关于纯电动汽车的研究,主要集中在对固定速比减速器的参数匹配和优化方面,纯电动轿车用的自动变速器还处于研发阶段。本文开发了具有自主知识产权的纯电动汽车两档双离合器式自动变速器,并对其控制技术进行了研究,其主要内容如下: (1)介绍了DCT的结构原理,对各种自动变速器进行了对比,阐述了DCT的优势。对纯电动汽车传动系统的结构和研究现状进行了介绍和分析,最后给出了本文的主要研究内容。 (2)提高电动汽车的性能,有很多方法,比如提高电机的性能、提高电池性能、使用新材料减轻汽车重量等。但是在电机和电池不变的前提下,可以通过合理的匹配传动系统的参数来改善电动汽车的性能。从动力性和经济性两个方面对纯电动汽车性能评价指标进行了介绍,并给出了我国对纯电动汽车的性能要求。同时也从动力性和经济型两个方面提出了电动汽车传动系统档位数和速比设计的原则。针对本文所研究开发的纯电动汽车JF-EV,设计了固定速比减速器和两档DCT传动系统参数,并用ADVISOR对其进行了仿真计算,结果显示使用两档自动变速器的电动汽车可以提高续驶里程6%,0-60 km /h的加速时间缩短1.3s,并且增加了爬坡能力。为了进一步提高本文所研究电动汽车的性能,利用遗传算法和ADVISOR软件对两档DCT的速比进行了优化,给出了遗传算法的具体使用过程,该算法的适应度计算应用ADVISOR软件来实现,并比较了速比优化前后电动汽车的主要性能,结果显示,电动汽车的动力性和经济性都有所提高。 (3)干式双离合器是两档DCT的重要组成部分,两档DCT的换档过程是通过干式离合器的分离与结合来实现的,研究干式离合器的特性,是保证离合器控制精度的前提,对两档DCT的控制具有重要意义。深入分析和研究了干式离合器膜片弹簧的负荷特性,并利用A-L法对负荷特性进行了计算。针对干式离合器的结合过程,分析了其扭矩传递特性,建立干式离合器扭矩模型。对主要影响扭矩特性的参数进行了分析,包括:温度和磨损的影响。 (4)对所开发的两档DCT的电液执行机构关键元件比例流量阀的结构和特性进行了建模与分析。对两档DCT的电子控制单元、各功能模块、相关电路及参数选择进行了设计与分析。由于执行机构和离合器本身的非线性,并且控制过程中存在干扰因素,因此传统的控制理论很难保证对分离轴承移动速度的跟踪精度,本文引入了CMAC神经网络补偿控制算法,并设计了其相应的智能控制器。 (5)两档DCT的换档控制包括两个方面:一是确定换档规律,即决定什么时候换档;二是确定换档过程中离合器扭矩的变化规律,即怎么换档。总结了自动变速器的换档品质的评价指标,对换档时双离合器不同重叠度的影响进行了分析。考虑到纯电动汽车和两档DCT的特性,制定了经济性换档规律和动力性换档规律,并对纯电动汽车在特殊工况下的换档模式进行了研究。针对电动汽车两档DCT的升降档过程,提出了换档控制策略,并对换档过程中的电机控制进行了研究。 (6)为了验证两档DCT换档过程的控制效果和JF-EV纯电动汽车的性能,对整车进行了试验研究。对纯电动汽车JF-EV的控制系统组成和各分控制器的功能进行了分析,并设计了整车CAN通讯网络。在此基础上开发了基于CAN总线的数据采集显示软件EV-View,并介绍了软件的工作原理。最后对电动汽车进行了加速试验、爬坡试验、道路能耗试验和换档试验。试验结果表明,JF-EV电动汽车可以满足动力性的要求,节能效果明显,同时证明了两档DCT换档控制方法能得到较好的换档品质。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:U463.212

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张煜;纯电动客车自动变速系统及控制策略研究[D];吉林大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹明柱;冯能莲;夏传超;何彩青;吴加伟;;电动汽车的建模与仿真[J];安徽农业大学学报;2006年02期
2 李佩珩,易翔翔,侯福深;国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示[J];北京工业大学学报;2004年01期
3 何洪文,余晓江,孙逢春;电动车辆设计中的匹配理论研究[J];北京理工大学学报;2002年06期
4 李军求,孙逢春,张承宁,李红林,何洪文;BFC6100-EV电动大客车动力传动系统参数设计[J];北京理工大学学报;2004年04期
5 王震坡,姚利民,孙逢春;纯电动汽车能耗经济性评价体系初步探讨[J];北京理工大学学报;2005年06期
6 文韶;秦大同;胡建军;;DCT电控单元嵌入式软件编程接口库设计[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年06期
7 文孝霞,杜子学;基于遗传算法的汽车动力传动系匹配设计变量优化[J];重庆交通学院学报;2005年02期
8 徐丹旭;王艳;殷天明;;纯电动汽车CAN总线通信液晶显示系统[J];电气自动化;2009年06期
9 杨祖元,秦大同,孙冬野;电动汽车动力传动系统参数设计及动力性仿真[J];重庆大学学报(自然科学版);2002年06期
10 姚晓涛;秦大同;刘振军;;双离合器自动变速器起步控制仿真分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2007年01期
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 本报记者 王海达;[N];重庆日报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 牛铭奎;干式DCT离合器温度模型及其灰色预测控制研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 周能辉;基于CAN总线的纯电动轿车动力总成控制器的开发研究[D];天津大学;2004年
2 张铁臣;电动汽车动力性的仿真[D];河北工业大学;2004年
3 李捷;CAN总线在纯电动汽车中的应用[D];天津大学;2003年
4 姜辉;电动汽车传动系统的匹配及优化[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 崔东伟;电动干式双离合器控制技术研究[D];吉林大学;2009年
6 赵玉省;双离合器自动变速系统的综合控制[D];重庆大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘灵芝;;基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
2 汪涌;龚光军;;模型(汽车)试验低速风洞设计[J];安徽职业技术学院学报;2011年01期
3 边铭瑞;丁品先;;汽车曲线制动工况的轴间动态制动力分配数学模型[J];安徽工学院学报;1989年01期
4 李伯峰;韩永法;;7CBY—1型挂车液压制动装置的设计[J];安徽工学院学报;1991年01期
5 王其东;羊拯民;;数值方法在汽车性能预测中的应用[J];安徽工学院学报;1992年01期
6 方锡邦;;对汽车制动效能评价标准的探讨[J];安徽工学院学报;1992年04期
7 肖平;;混合动力电动汽车的建模与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
8 刘灵芝;;ISG型混合动力汽车系统设计与性能仿真[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年02期
9 徐小东;张炳力;;混合动力技术与未来汽车的发展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
10 孟强;;电动汽车充电站信息管理系统的研究[J];安徽科技;2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 侯炜;杨亚娟;刘红领;张德超;;车辆定半径稳态回转仿真试验方法研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
2 方明霞;冯奇;;悬架迟滞非线性特性对汽车平顺性的影响[A];第九届全国振动理论及应用学术会议论文集[C];2007年
3 李华香;;某越野车后掀门有限元分析和结构优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
4 李颖琎;昝建明;周建文;;多目标形貌优化方法研究[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
5 李颖琎;昝建明;李建新;;汽车保险杠的创新结构优化设计[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
6 李颖琎;高岩;;HyperWorks在汽车转向节优化设计中的应用[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
7 ;Research on Electronic Control System of Wet Dual Clutch Transmission[A];Proceedings of the 8th International Symposium on Test and Measurement(Volume 5)[C];2009年
8 宋立新;刘施华;孙炜;吴定才;;轻型高机动轮式车辆平顺性分析评价方法的探讨[A];2007年汽车学术年会论文集[C];2007年
9 王剑;;浅谈半悬浮式驾驶室后支承[A];四川省第九届(2009年)汽车学术交流年会论文集[C];2009年
10 吴永强;;浅谈主副一体整体式车架[A];四川省第九届(2009年)汽车学术交流年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 查云飞;类菱形车转向系统研究与分析[D];湖南大学;2010年
2 庞珽;混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究[D];华中科技大学;2010年
3 吴晓刚;基于磁粉离合器的汽车起步控制策略研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
4 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
5 刘文光;商用汽车电控机械自动变速器智能控制技术研究[D];江苏大学;2010年
6 童伟;整体耦合式消扭悬架系统原理及其运动学和动力学研究[D];华南理工大学;2010年
7 陈平录;气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D];浙江大学;2010年
8 郑维;混合动力汽车动力总成参数匹配方法与控制策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 黄军;超级电容电动公交客车高效直流驱动系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 毛建中;菱形车悬架系统优化设计与动力学分析[D];湖南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
2 赵庆川;锂离子电池组智能管理系统研究[D];山东科技大学;2010年
3 林俊;串联动力蓄电池均衡充电技术的研究[D];浙江理工大学;2010年
4 明五一;液力变矩变速器自动换档控制技术研究[D];郑州大学;2010年
5 李浩亮;基于ADAMS的空气悬架大客车平顺性仿真研究[D];郑州大学;2010年
6 傅寿字;汽车发动机电控水泵冷却系统的设计及试验研究[D];山东农业大学;2010年
7 刘啸森;基于MC9S12DG128的智能模型车系统设计与仿真研究[D];大连理工大学;2010年
8 朱政合;飞思卡尔智能赛车及调试平台开发研究[D];大连理工大学;2010年
9 杨崔;混合动力电动汽车电机驱动控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 庄益诗;纯电动车电池组管理系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊光明;席军强;麦吉;翟涌;;电动客车AMT系统的研究与实现[J];北京理工大学学报;2008年06期
2 席军强;王雷;付文清;梁万武;;纯电动客车自动机械变速器换挡过程控制[J];北京理工大学学报;2010年01期
3 杨华;孙振东;刘玉光;;纯电动汽车关键技术研究[J];北京汽车;2007年06期
4 王瑞武;;我国混合动力城市客车的开发与应用[J];城市车辆;2008年01期
5 李向聪;凌坤坤;;中国汽车节能减排之路[J];北京汽车;2011年06期
6 王健;雷雨龙;郭孔辉;葛安林;董天峰;;车辆换档质量概念的完善与评价[J];吉林大学学报(工学版);2007年05期
7 曹亚斌;郑四发;段雄;;电控自动变速器模糊换档策略研究[J];机械设计与制造;2007年10期
8 陈清泉,孙立清;电动汽车的现状和发展趋势[J];科技导报;2005年04期
9 孙逢春,程夕明;电动汽车动力驱动系统现状及发展[J];汽车工程;2000年04期
10 欧阳明高;;我国节能与新能源汽车发展战略与对策[J];汽车工程;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 许家群;电动汽车用永磁同步电动机传动控制系统的研究[D];沈阳工业大学;2003年
2 古艳春;混合动力汽车AMT换档策略及换档控制的研究[D];上海交通大学;2006年
3 王健;换档质量综合评价系统的研究[D];吉林大学;2007年
4 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张建国;基于神经网络的AMT换档品质评价方法研究[D];吉林大学;2007年
2 胡建红;基于MC9S12DP512与CAN总线的电池管理系统研究与设计[D];上海交通大学;2008年
3 王立国;纯电动客车动力总成控制策略研究[D];吉林大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马彪,孙宪林,剧引芳;车辆自动换档离合器缓冲控制方法分析[J];兵工学报(坦克装甲车与发动机分册);1996年02期
2 席军强,陈慧岩,丁华荣;电机驱动式自动离合器可行性研究[J];车辆与动力技术;2001年02期
3 夏迎春,陈慧岩;动力传动系统的整体控制技术[J];车辆与动力技术;2002年02期
4 何忠波,陈慧岩,陶刚,董玉梁;自动变速车辆档位决策方法综述[J];车辆与动力技术;2002年02期
5 王凤麒,崔胜民;基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究[J];车辆与动力技术;2005年01期
6 秦贵和,葛安林,魏达,戴逸松;电控自动变速器档位决策神经网络方法[J];兵工学报;1997年01期
7 李长文,张付军,黄英,赵长禄,孙业保,郝利君;基于dS PACE系统的电控单元硬件在环发动机控制仿真研究[J];兵工学报;2004年04期
8 席军强,陈慧岩,丁华荣;自动机械传动系统起步过程中离合器的自适应控制策略研究[J];兵工学报;2004年06期
9 李佩珩,易翔翔,侯福深;国外电动汽车发展现状及对我国电动汽车发展的启示[J];北京工业大学学报;2004年01期
10 姬芬竹;高峰;吴志新;;电动汽车传动系参数设计及动力性仿真[J];北京航空航天大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙逢春;王震坡;孙立清;;电动汽车技术经济性分析与研究[A];2002中国电动汽车研究与开发[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张翔;电动汽车建模与仿真的研究[D];合肥工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 杨祖元;电动汽车能量和传动系统性能仿真研究[D];重庆大学;2002年
2 叶明;机械自动变速传动建模与仿真及试验软件开发[D];重庆大学;2003年
3 张铁臣;电动汽车动力性的仿真[D];河北工业大学;2004年
4 曹桂军;电控机械式自动变速器传动系综合控制的研究[D];吉林大学;2004年
5 刘俊;电动汽车电动轮驱动技术仿真研究[D];吉林大学;2005年
6 高超;开放式汽车电控系统中自动生成代码的实现[D];山东大学;2007年
7 王首彬;预测PID控制器的设计与实现研究[D];燕山大学;2007年
8 段幼华;混合动力轿车复式制动系统的研究[D];吉林大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 车万华;刘成;;双离合变速器简介[J];汽车维修;2011年07期
2 薛庆文;;双离合变速器:是水土不服还是先天缺陷——汽修专家深度解析大众DSG常见故障[J];汽车维修与保养;2011年09期
3 刘国强;孙伟;陈德民;郭晓林;;双离合器自动变速器结构分析及换挡方式研究[J];机械设计与制造;2011年08期
4 孔丽怡;;Ready Towing青睐艾里逊自动变速器[J];商用汽车新闻;2011年31期
5 刘杨;;DCT合资风波[J];汽车商业评论;2008年08期
6 本刊编辑部;齐明;;“透过上海车展,看汽车新技术”系列报道之三 自动变速器发展新亮点[J];汽车维修与保养;2011年07期
7 ;国产首台自主知识产权高端自动变速器问世[J];汽车零部件;2009年07期
8 姜田双;王炜烨;邹仲恒;;如果我有一辆电动汽车[J];家用汽车;2011年09期
9 ;电动汽车不能“熄火”[J];运输经理世界;2011年07期
10 廖威;;国产高端自动变速器上演技术突围战 欧意德打响第一枪[J];汽车零部件;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张裕强;廖林清;王黎明;;双离合器自动变速器技术分析[A];“技术创新与核心能力建设”重庆汽车工程学会2006年会论文集[C];2006年
2 王洋;郑晖;王育欣;;自动变速器发展情况及前景[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
3 宋保林;张弘韬;张义国;;浅谈自动变速器在城市客车上的使用[A];河南省汽车工程学会第二届科研学术研讨会论文集[C];2005年
4 徐占林;;细分市场纯电动汽车研发与推广[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
5 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];经济策论(下)[C];2011年
6 李年根;;纯电动汽车研究与开发[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
7 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
8 徐战林;李博;;纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
9 张进;沈安文;;纯电动汽车自动同步换挡系统设计[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
10 市橋俊彦;藤田裕;合田隆;谢勇;;DCTF的科技发展趋势[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第十四届年会论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 赵三明;国产自动变速器靠自主车企推动[N];中国工业报;2011年
2 本报记者 赵三明;如何改变中国自动变速器依赖进口的局面[N];中国工业报;2011年
3 记者 黄欢;格特拉克自动变速器项目年内动工[N];南昌日报;2011年
4 刘晓林;博格华纳获日产2008全球创新大奖[N];中国工业报;2008年
5 记者孔丽频;吉利汽车成功收购全球第二大自动变速器公司[N];中国改革报;2009年
6 赵宏侠 记者 王辉;首台国产高端自动变速器问世[N];中国质量报;2009年
7 王建梁;我国重型商用车自动变速器技术取得重大突破[N];科技日报;2011年
8 王建梁;重型商用车自动变速器技术通过验收[N];中国技术市场报;2011年
9 记者 崔春华 晓霞;国内首个重型自动变速器项目落户西安[N];陕西日报;2011年
10 本报记者 赵三明;法士特与卡特彼勒签约将合资生产重型自动变速器[N];中国工业报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆中华;基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究[D];吉林大学;2010年
2 张建国;双离合器式自动变速器控制品质评价与优化[D];吉林大学;2011年
3 冯巍;湿式双离合器自动变速器起步与换档控制技术研究[D];吉林大学;2010年
4 刘永刚;轿车双离合器自动变速系统综合匹配控制研究[D];重庆大学;2010年
5 胡丰宾;湿式双离合器传动系统匹配控制与热平衡分析[D];重庆大学;2010年
6 陈清洪;AMT/DCT自动变速器通用开发平台关键技术研究[D];重庆大学;2010年
7 刘玺;湿式双离合器自动变速器换档过程关键技术研究[D];吉林大学;2011年
8 黄建明;机械式自动变速器的控制策略研究[D];重庆大学;2004年
9 张晓冰;城市客车油液混合动力系统匹配及控制研究[D];吉林大学;2012年
10 杨志刚;汽车自动变速系统智能控制方法研究[D];重庆大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 白竸文;双离合器自动变速器控制系统算法的研究[D];西安建筑科技大学;2011年
2 周剑;DCT液压系统的仿真研究[D];吉林大学;2011年
3 郝宏伟;基于dSPACE湿式双离合器自动变速器控制系统研究[D];重庆大学;2010年
4 刘飞;干式双离合器自动变速器结构设计与研究[D];重庆大学;2010年
5 李健;湿式双离合器自动变速器换档品质仿真研究[D];合肥工业大学;2010年
6 刘博;液力自动变速器换挡过程研究及仿真[D];武汉理工大学;2010年
7 刘俊杰;电动汽车自动变速器的设计与研究[D];武汉理工大学;2011年
8 李群;汽车双离合器自动变速器的换挡规律与控制逻辑研究[D];武汉理工大学;2011年
9 张友皇;4AT控制系统关键技术的研究[D];合肥工业大学;2010年
10 王关海;大功率汽车自动变速机构挡位切换控制系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026