搭載機(jī)電控制CVT純電動(dòng)汽車駕駛性研究.pdf

1、現(xiàn)今多數(shù)純電動(dòng)汽車沒有裝備變速器，而電機(jī)的使用特性無法完全滿足復(fù)雜的行駛工況對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求，故純電動(dòng)汽車需裝備變速器。機(jī)電控制無級(jí)自動(dòng)變速器（Electric Mechanical Continuously Variable Transmission, EM-CVT）采用碟簧加壓，電機(jī)調(diào)速的方式，可適應(yīng)于純電動(dòng)汽車。為驗(yàn)證機(jī)電控制CVT匹配電動(dòng)車的功能與性能，開發(fā)了搭載 EM-CVT的電動(dòng)車原型。駕駛特性反映車輛對(duì)于駕駛意愿的響應(yīng)特性

2、及行駛平順性。通過駕駛員的主觀評(píng)價(jià)，原型車存在駕駛性的不足，需針對(duì)駕駛性進(jìn)行優(yōu)化。
　　本文研究了純電動(dòng)汽車駕駛性評(píng)價(jià)的典型試驗(yàn)工況及駕駛性評(píng)價(jià)重點(diǎn)，針對(duì)搭載EM-CVT純電動(dòng)系統(tǒng)存在的駕駛性不足，研究了的電機(jī)功率管理控制策略、調(diào)速策略、CVT速比控制策略，針對(duì)存在的駕駛性不足，制訂了滿足駕駛性的新控制策略。具體研究內(nèi)容如下：
　　(1)在確定傳統(tǒng)燃油汽車駕駛性評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，分析純電動(dòng)車輛構(gòu)型、行駛模式與傳統(tǒng)燃油車輛的不

3、同及純電動(dòng)汽車的行駛工況。依據(jù)傳統(tǒng)燃油車輛駕駛性評(píng)價(jià)的典型工況，細(xì)化了純電動(dòng)車輛駕駛性評(píng)價(jià)的典型工況及評(píng)價(jià)項(xiàng)目；通過對(duì)車輛行駛與制動(dòng)過程縱向動(dòng)力學(xué)的分析，總結(jié)了影響搭載CVT車輛駕駛性的因素；
　　(2)通過分析搭載EM-CVT純電動(dòng)汽車的系統(tǒng)構(gòu)型，并研究電機(jī)的物理模型，依據(jù)電機(jī)運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)方程，建立了異步電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型；研究電池輸入/輸出功率與SOC間的關(guān)系，得到了電池的充、放電模型；分析機(jī)電控制無級(jí)變速器的機(jī)械結(jié)構(gòu)與變速機(jī)理，

4、建立了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)模型、夾緊機(jī)構(gòu)模型及速比變化率模型，最終建立了EM-CVT變速模型；通過縱向動(dòng)力學(xué)特性，建立了整車傳動(dòng)模型；結(jié)合駕駛員模型，最終得到了后向仿真模型；
　　(3)分析了驅(qū)動(dòng)工況下起步工況、普通加速工況、高速加速工況，原控制策略下純電動(dòng)系統(tǒng)駕駛性存在的不足；研究了加速踏板標(biāo)定的方法，提出了低SOC下車輛加速度反應(yīng)時(shí)間長的解決方案；針對(duì)起步工況與驅(qū)動(dòng)模式切換過程造成的沖擊，提出增加起步模式與補(bǔ)償模式的思路；研究了駕駛員的駕

5、駛意圖，提出引入加速踏板變化率作為駕駛意圖識(shí)別的參數(shù)，并充分考慮SOC對(duì)電機(jī)功率的影響，提出采用模糊控制的方法實(shí)現(xiàn)駕駛意圖的識(shí)別，綜合SOC給出模糊控制規(guī)則；研究了CVT速比變化率對(duì)駕駛性影響的機(jī)理，研究了加速踏板變化率與速比變化率的關(guān)系，提出針對(duì)駕駛性調(diào)速策略的優(yōu)化方法；充分研究PID控制器與實(shí)際速比變化的關(guān)系，提出綜合駕駛意圖，采用不同速比控制方法的思路；最后進(jìn)行了連續(xù)加速工況下新舊控制策略的對(duì)比仿真；
　　(4)分析再生制動(dòng)

6、介入工況、再生制動(dòng)退出工況，原控制策略下純電動(dòng)系統(tǒng)駕駛性存在的不足；研究了介入工況產(chǎn)生沖擊的原因，提出了解決方案；分析整車制動(dòng)減速度與車速間的關(guān)系，提出優(yōu)化再生制動(dòng)退出工況的方法；研究了再生制動(dòng)力、速比變化率、車速的關(guān)系，提出了滿足駕駛性的再生制動(dòng)工況調(diào)速策略優(yōu)化的方法；進(jìn)行了再生制動(dòng)工況下新舊控制策略的對(duì)比仿真；針對(duì)城市工況下有制動(dòng)踏板參與及無制動(dòng)踏板參與兩種工況，研究了造成駕駛性不足的原因，提出了該工況下解決駕駛性問題的方法，并進(jìn)行