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原文传递搭载机电控制CVT纯电动汽车驾驶性研究

论文题名：	搭载机电控制CVT纯电动汽车驾驶性研究
关键词：	电动汽车;机电控制;驾驶性评价;调速策略
摘要：	现今多数纯电动汽车没有装备变速器，而电机的使用特性无法完全满足复杂的行驶工况对传动系统的要求，故纯电动汽车需装备变速器。机电控制无级自动变速器（Electric Mechanical Continuously Variable Transmission, EM-CVT）采用碟簧加压，电机调速的方式，可适应于纯电动汽车。为验证机电控制CVT匹配电动车的功能与性能，开发了搭载 EM-CVT的电动车原型。驾驶特性反映车辆对于驾驶意愿的响应特性及行驶平顺性。通过驾驶员的主观评价，原型车存在驾驶性的不足，需针对驾驶性进行优化。　　本文研究了纯电动汽车驾驶性评价的典型试验工况及驾驶性评价重点，针对搭载EM-CVT纯电动系统存在的驾驶性不足，研究了的电机功率管理控制策略、调速策略、CVT速比控制策略，针对存在的驾驶性不足，制订了满足驾驶性的新控制策略。具体研究内容如下：　　(1)在确定传统燃油汽车驾驶性评价指标的基础上，分析纯电动车辆构型、行驶模式与传统燃油车辆的不同及纯电动汽车的行驶工况。依据传统燃油车辆驾驶性评价的典型工况，细化了纯电动车辆驾驶性评价的典型工况及评价项目；通过对车辆行驶与制动过程纵向动力学的分析，总结了影响搭载CVT车辆驾驶性的因素；　　(2)通过分析搭载EM-CVT纯电动汽车的系统构型，并研究电机的物理模型，依据电机运动的数学方程，建立了异步电动机的数学模型；研究电池输入/输出功率与SOC间的关系，得到了电池的充、放电模型；分析机电控制无级变速器的机械结构与变速机理，建立了驱动机构模型、夹紧机构模型及速比变化率模型，最终建立了EM-CVT变速模型；通过纵向动力学特性，建立了整车传动模型；结合驾驶员模型，最终得到了后向仿真模型；　　(3)分析了驱动工况下起步工况、普通加速工况、高速加速工况，原控制策略下纯电动系统驾驶性存在的不足；研究了加速踏板标定的方法，提出了低SOC下车辆加速度反应时间长的解决方案；针对起步工况与驱动模式切换过程造成的冲击，提出增加起步模式与补偿模式的思路；研究了驾驶员的驾驶意图，提出引入加速踏板变化率作为驾驶意图识别的参数，并充分考虑SOC对电机功率的影响，提出采用模糊控制的方法实现驾驶意图的识别，综合SOC给出模糊控制规则；研究了CVT速比变化率对驾驶性影响的机理，研究了加速踏板变化率与速比变化率的关系，提出针对驾驶性调速策略的优化方法；充分研究PID控制器与实际速比变化的关系，提出综合驾驶意图，采用不同速比控制方法的思路；最后进行了连续加速工况下新旧控制策略的对比仿真；　　(4)分析再生制动介入工况、再生制动退出工况，原控制策略下纯电动系统驾驶性存在的不足；研究了介入工况产生冲击的原因，提出了解决方案；分析整车制动减速度与车速间的关系，提出优化再生制动退出工况的方法；研究了再生制动力、速比变化率、车速的关系，提出了满足驾驶性的再生制动工况调速策略优化的方法；进行了再生制动工况下新旧控制策略的对比仿真；针对城市工况下有制动踏板参与及无制动踏板参与两种工况，研究了造成驾驶性不足的原因，提出了该工况下解决驾驶性问题的方法，并进行了连续城市工况下新旧控制策略的对比仿真。
作者：	马翔
专业：	车辆工程
导师：	叶明
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆理工大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文