电动汽车AMT换挡过程研究
【摘要】:电动汽车驱动电机具有理想的驱动外特性和精准的调速调矩控制特性,而自动变速箱AMT(Automated Mechanical Transmission)在电动汽车中的使用可进一步提升汽车行驶的动力性和经济性,同时利用电机的调控优势来达到更加理想的换挡品质。本文结合某款纯电动汽车电机-变速箱集成设计的科研项目,对电动汽车动力传动系统进行参数匹配优化和对采用无离合器无同步器设计的自动变速箱AMT换挡控制过程进行研究。
首先,根据整车参数和行驶性能要求,对传动系统重要参数进行匹配及优化设计。在对驱动电机进行了参数匹配选型之后,依据汽车行驶要求和电机参数,建立了两挡变速箱传动比的约束条件,之后,建立了包括循环工况模型、驾驶员模型、驱动电机模型、变速箱模型、整车行驶模型在内的整车仿真模型及能耗计算模型和加速时间计算模型,然后,利用ISIGHT和MATLAB联合仿真优化,选择多目标遗传算法NSGA-Ⅱ,对传动比进行动力性和经济性的双目标优化,最终确定了两挡变速箱的传动比。
其次,结合换挡品质对变速箱的换挡过程进行了动力学分析并设计了换挡过程控制策略。对AMT无离合器无同步器换挡控制过程的控制原理进行了分析,对其中涉及的各个阶段进行了定义,之后,考虑传动轴处扭转变形建立了变速箱换挡过程各个阶段的动力学模型,并详细分析了其中涉及的关键控制问题,并在此基础上建立了换挡过程协调控制策略。
最后,考虑换挡过程中电机转矩控制对传动系统扭转振动抑制的重要作用,基于现代控制理论中线性二次型最优化控制方法,对电机转矩控制律进行了最优化设计。建立了摘挡前后传动系统的状态空间表达式,为了明确换挡过程中传动系统的关键控制状态量,分析了状态变量初值对摘挡后传动系统扭转振动的影响,之后,结合换挡品质的要求,制定了最优化控制性能指标泛函,并求解得到了换挡过程电机转矩的最优控制律。在MATLAB/Simulink中对控制律进行了仿真验证,仿真结果表明,本文计算得到的电机转矩最优控制律能有效抑制不同挡位摘挡前后传动系统的扭转振动,得到了良好的控制效果。
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1 |
程钢,刘维平,王红岩,王良曦;履带车辆液力机械传动系统换挡过程动态仿真[J];中国机械工程;2005年03期 |
2 |
张迎军;周志立;张明柱;;多组离合器参与的换挡过程混合建模与仿真[J];农业机械学报;2007年03期 |
3 |
郭立书,葛安林,张泰,岳英杰;电控机械式自动变速器换挡过程控制[J];农业机械学报;2003年02期 |
4 |
赵国奇;李华;姚进;;重型车辆动力换挡过程离合器结合动作时序控制[J];中国西部科技;2012年06期 |
5 |
肖永清;变速需踩两脚离合器[J];交通与运输;1998年02期 |
6 |
祝胜;吴光强;;液力机械式自动变速器换挡过程最优控制仿真研究[J];机械传动;2014年09期 |
7 |
陈华明;张光德;严运兵;;车辆换挡过程的离合器仿真研究[J];汽车科技;2008年02期 |
8 |
黄英;王宪强;万国强;韩鹏;;面向控制的自动变速器换挡过程动力学分析[J];汽车工程学报;2013年01期 |
9 |
冯能莲,郑慕侨,马彪;车辆液力机械传动系统换挡过程动态特性仿真[J];农业机械学报;2001年03期 |
10 |
曹桂军;葛安林;郑磊;秦贵和;;电控机械式自动变速器换挡过程中离合器的接合控制[J];机械工程学报;2005年12期 |
11 |
赵丁选,王卓,张景波;车辆换挡过程的变结构前馈模糊控制系统仿真[J];兵工学报;2003年03期 |
12 |
朱海涛,张俊智,廖承林,胡昭琳;混合动力电动汽车动力总成换挡过程协调控制仿真[J];公路交通科技;2005年08期 |
13 |
王伟达;李宏才;项昌乐;韩立金;刘亚辉;;重型混合驱动车辆换挡过程主动调速控制技术[J];农业机械学报;2010年08期 |
14 |
冯能莲,郑慕侨,马彪;动力换档离合器换挡过程动态特性仿真(英文)[J];Journal of Beijing Institute of Technology(English Edition);2000年04期 |
15 |
何贤剑;刘瑾;;操纵阀缓冲结构研究[J];工程机械;2012年06期 |
16 |
廖承林;张俊智;卢青春;;混合动力轿车机械式自动变速器换挡过程中的动力系统协调控制方法[J];机械工程学报;2005年12期 |
17 |
孙文涛;陈慧岩;;电控自动变速器换挡过程控制策略[J];农业机械学报;2008年12期 |
18 |
孙文涛;陈慧岩;伍春赐;;电控自动变速器换挡过程自适应控制策略[J];机械工程学报;2009年01期 |
19 |
孙鲁;吴光强;王雷雷;温东生;;机械式自动变速器换挡过程标定系统设计[J];汽车技术;2012年05期 |
20 |
王明成,魏来生,赵韬硕;行星轮转动惯量对换挡过程动态特性的影响[J];车辆与动力技术;2004年03期 |
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