电动汽车两挡自动变速器控制系统研究

作     者：郑超 

作者单位：江苏大学 

学位级别：硕士

导师姓名：罗石

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：电动汽车 自动变速器 坡道识别 换挡规律 换挡力矩调节 换挡控制 

摘      要：电动汽车的续航能力仍然制约着电动汽车的发展,目前,主要通过提高动力电池容量和提高电机效率来提高电动汽车的续航能力。多挡位变速器可以兼顾爬坡与最大车速,而靠优化固定减速难以兼顾这两个性能。自动变速器不仅可以使驱动电机经常工作在高效率区间,而且可以提高电动汽车的低速爬坡与高速行驶能力。本论文设计了电动汽车两挡自动变速器控制系统,其主要研究内容如下:1)根据设计要求,确定驱动电机的功率,并分析驱动电机的特性。2)因为电机具有优异的调速性能,所以采用无离合器的动力结构;根据电机恒转矩的特点可采用两个挡位的自动变速器,并确定各挡传动比;通过改造实验车的动力系统,为后续研究提供了实验平台。3)为提高电动汽车爬坡行驶动力性与安全性,本论文采用多传感器数据融合方法设计了电动汽车坡道识别模块。4)通过分析电动汽车驱动电机特性,制定了经济性换挡规律,并结合坡道、驾驶员操作意图对换挡规律进行修正;通过分析两挡自动变速器动力特性,制定了符合两挡自动变速器特点的换挡力矩自主调节与恢复策略;通过分析电动汽车坡道起步存在的问题,结合坡道角制定了电动汽车坡道起步控制策略。5)对自动变速器控制单元TCU的输入信号种类与输出控制方式分析,设计了TCU硬件电路,结合制定的控制策略设计了TCU控制系统软件。6)将自动变速器控制单元TCU安装于试验车,进行坡道识别、换挡、电动汽车性能实验。通过实验得出自动变速器能够实现换挡功能,试验车各项测试性能满足设计要求,坡道识别模块识别准确。本论文设计的电动汽车自动变速器的控制系统具有重要的实际意义,并为以后的继续研究、优化提供了技术平台。