论文部分内容阅读
随着电动汽车产业的发展,大功率动力的驱动电机和控制方法被应用到电动汽车上,因此,研究高效的电动汽车传动系统及关键技术已经成为当今的热点,而在电动汽车传动链中引入自动变速系统是其中的关键技术之一。它不仅可以大大减轻驾驶员的劳动强度、提高电动车的机动性,而且还可以有效地提升驱动电机的工作效率,具有节省能耗、延长电动汽车续航里程等优点。由于电控机械式自动变速器AMT (Automatic Mechanical Transmission)具有传动效率高、结构简单、成本低、维修方便、生产继承性好等特点,很适应我国作为电动汽车传动系统的发展方向。本文主要针对纯电动公交车AMT选换挡机构结构设计以及控制策略等问题进行的理论分析和实验研究,全文进行了以下几个方面的研究工作：(1)电动车AMT选换挡关键技术应用及发展状况通过调查研究,分析国内外对电动汽车自动变速系统选换挡技术的研究现状和背景,理论分析电动车AMT选换挡关键技术中存在的问题,从而提出课题的研究意义。(2)AMT自动变速系统的结构特性以及选换挡执行机构的结构设计分析了电动汽车AMT自动变速系统的组成和结构特点进行介绍,阐述变速箱档位及传动比的选择,对原有的换挡机构进行改进,提出减速增扭机构的设计,最后重点说明选换挡执行机构的工作原理。(3)AMT自动变速系统选换挡过程控制策略的研究AMT选换挡控制策略是是本文研究的关键技术,针对执行机构选换挡过程的控制进行研究,对换挡过程中涉及的控制对象进行建模分析,建立AMT选换挡过程仿真模型,通过模型对整个换挡过程的控制策略进行预测。(4)AMT自动选换挡机构的实车试验及调试把所研发的选换挡机构的AMT自动变速系统装载到纯电动公交车上进行实车试验,通过试验,分析选换挡过程的数据,提出电动车AMT换挡品质的评价,从选换挡控制可靠性、控制精度、选换挡速度、冲击度等方面验证AMT选换挡机构控制策略的准确性,检测结果与国际上的参考值相接近。本文分析纯电动公交车采用电控机械式自动变速箱(AMT)的运行特点,在所设计的选换挡机构的基础上提出自动选换挡控制策略。运用Matlab/Simuink软件建立了选换挡模型,并进行了实车运行试验。采用先进的PID控制算法解决了选换挡机构在换挡过程中卡齿甚至脱档问题。本文的创新点在于所研究的控制策略提高了AMT传动系统的换挡品质,使得所开发的纯电动公交车换挡达到可靠、平顺及快速的效果。