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纯电动汽车用电机-变速器集成驱动系统自动换挡控制研究
| 论文题名： | 纯电动汽车用电机-变速器集成驱动系统自动换挡控制研究 |
| 关键词： | 纯电动汽车;变速器;集成驱动系统;自动换挡品质;协调控制 |
| 摘要： | 近年来，随着纯电动汽车产业的高速发展和市场的大规模推广，人们对于纯电动汽车的性能要求越来越高，纯电动汽车技术开始朝着高效集成化方向发展。电机-变速器集成驱动系统作为纯电动汽车电驱动系统的最佳构型，已成为国内外相关领域研究的热点。由于在电机-变速器集成驱动系统自动换挡过程中，对驱动电机的控制要求较高，特别是在自动换挡控制方面，目前国内还没有形成比较全面、成熟的控制理论和方法。本文以集成驱动系统的自动换挡控制为研究目标，旨在制定一种合理而完善的自动换挡协调控制策略，以提高其换挡性能。 首先，对不同构型的纯电动汽车用电驱动系统进行对比分析，确定电机-变速器集成驱动系统为当前最佳构型;通过分析集成驱动系统的国内外研究现状，明确了本文的研究目标与内容;根据纯电动汽车的工作性能和整车参数，选择了永磁同步电机与电控电动机械式自动变速器（AMT）搭配组成集成驱动系统，并对驱动电机和变速器的参数进行了匹配研究。 然后，根据永磁同步电机的输出特性，采用传统自动变速器换挡规律的制定方法，制定了兼顾动力性和经济性的综合性换挡规律;基于无离合器AMT自动换挡可行性的分析，以提高换挡性能为目标，将集成驱动系统的自动换挡过程分为卸载摘挡、同步挂挡和加载行驶三个阶段，并分别对各阶段的换挡时间、换挡冲击度、滑磨功等换挡品质进行了研究;同时，通过分析摘挡前后的系统动力学模型，对集成驱动系统的扭转振动特性进行了研究;制定了以永磁同步电机转速、转矩矢量控制为基础的自动换挡协调控制策略。 最后，根据集成驱动系统中协调控制器的功能需求，对协调控制器的硬件系统和软件系统进行了设计;在MATLAB/Simulink中建立电机-变速器集成驱动系统的仿真模型，在设计的特定工况下进行了自动换挡仿真分析，仿真结果表明所制定的自动换挡协调控制策略正确可靠，并提高了AMT的换挡品质。同时，在检测协调控制器功能、驱动电机可控性以及换挡执行机构工作性能的基础上，进行了电机-变速器集成驱动系统自动换挡的台架试验，试验验证了所设计的集成驱动系统结构方案的合理性，实现了集成驱动系统的自动换挡功能。 |
| 作者： | 汤波 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张炳力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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