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纯电动商用车实时节能换挡控制策略研究
| 论文题名： | 纯电动商用车实时节能换挡控制策略研究 |
| 关键词： | 纯电动商用车;道路状况;换挡策略;车联网技术 |
| 摘要： | 节能与新能源汽车是未来汽车产业的发展方向，各大造车新势力与传统汽车企业纷纷投入大量资源研究开发新能源汽车。商用车是物流运输的主要工具，行驶时间、里程长，油耗大，开展商用车的节能换挡策略具有重要的研究意义。纯电动商用车由于装载质量大，驱动电机不足以提供起步、爬坡等工况下的扭矩，因此，普遍配有变速器。由于驱动电机的高低速特性等方面的不同使得纯电动商用车的换挡控制策略与燃油车的换挡控制策略有着较大的区别，随车联网的技术的进步与应用，可以将换挡与车联网技术相结合，将道路信息系统收集的路况数据引入换挡控制策略中，从而达到节能的目的。 本文以某纯电动商用车为原型，匹配某动力直连系统，动力直连系统具有结构紧凑、减少传动损耗等特点。结合自动变速器控制策略的发展现状及趋势，在充分考虑纯电动商用车行驶影响因素的基础上，对纯电动商用车的换挡影响因素识别及换挡控制策略设计进行研究。主要内容包括： 基于纯电动商用车基本参数进行参数匹配及仿真模型的建立。根据纯电动商用车的结构参数、动力性需求和经济性需求求取动力总成参数和电池包参数，在Matlab/Simulink中搭建仿真模型，分别搭建了基于纯电动商用车的驾驶员模型、驱动电机及其控制模型、换挡控制策略模型、动力电池模型和整车纵向动力学模型，为后续换挡控制策略仿真验证建立基础。 离线换挡控制策略的设计。根据电机外特性曲线和电机效率MAP图设计经济性换挡和动力性换挡，运用动态规划算法根据标准工况求解最优换挡序列，用聚类分析算法提取可用于实车的离线换挡控制策略，其中聚类个数由手肘法进行确认。 基于质量变化的换挡控制策略修正。选择扩展卡尔曼滤波算法作为对整车质量进行估计的基础，考虑停车及换挡状况对算法进行改进，优化质量预估结果，使用插值法将优化算法估计得到的整车质量用于离线换挡控制策略的修正。 基于道路状况的换挡控制策略设计。利用预知道路信息联合质量预估结果和加速踏板开度修正补偿扭矩和换挡曲线，通过对由于外部因素影响换挡的特点进行分析，设计了交通拥堵及雨雪天气工况下的换挡控制策略。通过硬件在环测试验证换挡控制策略的节能实时有效性。 |
| 作者： | 余永卓 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 谭伟;姚祖明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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