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原文传递纯电动汽车双驱动力传动系统参数匹配与控制方法研究

论文题名：	纯电动汽车双驱动力传动系统参数匹配与控制方法研究
关键词：	纯电动汽车;双驱动力传动系统;参数匹配;控制策略
摘要：	纯电动汽车以电动机为动力装置，以蓄电池为能量储存装置，与混合动力汽车相比，具有结构简单、噪音小和零排放等优点。纯电动汽车凭借广阔的产业化前景，在全球各地受到了广泛关注与高度重视。如何提升纯电动汽车的续驶里程和综合性能现已成为电动汽车技术的主要研究方向，而提高续驶里程除了依赖于蓄电池技术外，还受到诸多因素的影响，包括动力总成及其控制技术、高效的传动系统及功能全面的能量管理控制方法。　　本文针对纯电动汽车双驱动力传动系统的新构型开展研究工作，其具有的两个动力源能够依据不同工况在多个工作模式之间实现切换，可显著提升纯电动汽车续驶里程，大幅拓宽合成动力源驱动高效率区域范围。此外，该系统具备ECVT(Electric Continuously Variable Transmission)的功能，利用扩大变速系统的速比变化范围来有效提升纯电动汽车续驶里程，同时在保障行车安全性的前提下，让汽车制动能量回收更为高效，实现续驶里程的进一步提高。本文具体研究内容如下：　　(1)针对纯电动汽车双驱动力传动系统新构型的工作特性展开分析，并详述其各种工作模式，通过杠杆原理构建系统动力学模型，为后续匹配设计与控制方法研究提供基础。同时基于对电动汽车能耗与驱动电机工作特性的分析，对纯电动汽车双驱动力传动系统新构型的节能潜力及节能机理展开探讨。　　(2)探究整车性能和驱动电机系统功率之间的关系，构建峰值功率与最高车速、加速能力、爬坡能力的关系模型；对多种循环工况的需求功率分布情况进行分析，得出负荷功率概率，作为初步匹配设计的依据；基于上述工作进行动力传动系统参数初步匹配，利用构建的仿真平台对初步匹配参数的合理性进行验证；为提升整车性能，创建包含动力性与经济性指标的多目标优化函数，运用遗传算法对动力传动系统参数进行优化设计。　　(3)综合考虑动力传动系统各部件效率及各工作模式下动力传动系统效率对整车效率的影响，在保证整车动力性的前提下，以提高整车续驶里程为目标，制定基于逻辑门限的实时效率最优控制策略；另外考虑到驾驶意图对整车性能的影响，对驾驶意图进行科学分类，制定基于驾驶意图的实时优化控制策略，并对此展开仿真对比分析。　　(4)在分析关键部件动态特性的基础上，构建电机动态仿真模型、液压系统执行机构模型和湿式离合器/制动器动力学模型，为模式切换动态过程研究奠定基础；结合双驱动力传动系统各部件的工作特性和各工作模式特点，制定科学合理的模式切换控制流程；针对转速调节过程，提出电机、离合器/制动器的转矩协调控制方法；利用MATLAB/Simulink平台对各工作模式之间的模式切换过程完成仿真分析。　　(5)完成基础数据试验，为开展后续研究提供数据支撑，并对纯电动汽车双驱动力传动系统试验样机和试验台架进行设计加工，运用Matlab/Simulink及dSPACE平台对双驱动力传动系统控制程序及试验台架测控软件进行开发，完成基于dSPACE的纯电动汽车双驱动力传动系统台架试验系统开发；运用开发的台架试验系统完成纯电动汽车双驱动力传动系统的功能性试验。
作者：	王勇
专业：	机械工程
导师：	孙冬野
授予学位：	博士
授予学位单位：	重庆大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文