纯电动汽车整车驱动控制策略研究

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当前,石油能源危机、环境污染和温室效应等问题日益严重,汽车行业对节能减排提出了更高的要求,发展新能源汽车已经成为行业内公认的必然趋势。电动汽车的整车驱动转矩控制策略是电动汽车的关键技术,控制策略的好坏直接影响纯电动汽车的动力性、经济性和安全性。本文的研究依托于国家国际科技合作专项项目“车辆电传动系统机电集成及状态监控关键技术合作研究”,对纯电动汽车整车驱动控制策略进行了研究。本文对纯电动汽车传动系统进行了参数匹配,根据纯电动车在不同行驶工况下行驶的行驶特点,制定了相关的整车驱动控制策略,并建立整车仿真模型对控制策略进行了验证。本文主要研究内容有:(1)纯电动汽车动力传动系统参数匹配。根据给出的整车参数及其对经济性和动力性指标的要求,对驱动电机、变速箱速比等主要参数进行了参数匹配。运用仿真软件ADVISOR2002对动力性和经济性的相关要求进行验证,仿真结果符合要求。(2)根据纯电动汽车的驱动工况不同特征,将驱动工况划分为起步模式、行车模式、跛行模式、倒车模式和空转模式,并制定了这五种模式之间的切换逻辑;并对对起步模式和行车模式进行了动力学分析,并制定了整车在起步模式、行车模式和跛行模式下的驱动转矩控制策略。其中,研究重点是纯电动汽车在行车工况下的驱动转矩优化控制策略。该控制策略提出了以加速踏板开度和电机转速为参考参数来确定纯电动汽车基准转矩的方法,建立了以车速和加速踏板开度及其变化率为输入变量,转矩补偿增量为输出变量的模糊控制器,对基准转矩进行转矩优化。(3)在Matlab/Simulink软件环境下,建立循环工况模型、驾驶员模型、整车模型、驱动电机模型、动力电池模型及变速箱模型等。对起步模式、行车模式、跛行模式和循环工况下的驱动转矩控制策略进行验证,仿真结果表明:行车模式下区中转矩优化控制策略比未考虑车速的转矩控制策略,某工况下起步动力性提高了时28.7%;跛行上坡模式中,10%坡道溜坡小于8.4cm;在某工况下,跛行续驶里程比非跛行延长了80%。
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