关键词：纯电动汽车;;两挡AMT;;参数匹配;;遗传算法;;转矩估计;;驱动控制策略;;换挡控制策略
摘 要：随着国家政策对新能源汽车发展的强力引导,各大汽车企业争相投入巨资研发新能源汽车。由于纯电动汽车具有低噪声、无污染和结构简单等优点,因而得到政府决策部门、企业界和学术界的广泛关注。然而,目前市面上大部分纯电动汽车仅装配单级减速器,导致电机高效工作区间缩小,输出功率降低;采用两挡变速器能够有效降低纯电动汽车对电机性能的要求,延长续驶里程。因此,研究两挡AMT纯电动汽车驱动效率优化控制具有重要意义。本文以某款两挡DCT(Double Clutch Transmission)纯电动汽车为原型,匹配优化了两挡AMT(Automated Mechanical Transmission)纯电动汽车动力传动系统参数,阐述了基于UKF-H∞驱动轴转矩估计器设计方法,制定了整车驱动控制策略和换挡控制策略。本文主要研究内容如下:(1)根据两挡AMT纯电动汽车设计要求,计算匹配动力传动系统参数。基于AMESim/Simulink仿真平台,搭建了整车模型,包括驾驶员模型、动力电池模型、驱动电机模型、传动系统模型和整车纵向动力学模型;(2)设计了最佳动力性换挡规律,以整车动力性设计指标为限制条件,运用多目标遗传算法匹配优化驱动电机的峰值功率和峰值转矩;设计了最优经济性换挡规律,以整车综合工况耗电量为优化目标,运用全局遗传算法优化变速器和主减速器传动比。仿真结果表明,相较于优化前,优化后NEDC工况续驶里程提升了0.31%,HWFET工况续驶里程提升了1.44%;(3)为了实现两挡AMT纯电动汽车换挡平顺控制,阐述了基于UKF-H∞驱动轴转矩估计器设计方法,来抑制量测噪声对驱动轴转矩估计精度的干扰;搭建了MATLAB/Simulink仿真模型,通过加速工况、加减速工况和换挡工况测试验证了设计的驱动轴转矩估计方法的正确性;(4)分析了两挡AMT纯电动汽车整车控制策略的组成,制定了驱动控制策略和换挡控制策略。为了提升整车驱动效率,优化电机工作区间,对换挡曲线进行修正,对油门踏板响应曲线进行修正和优化。仿真结果表明,换挡曲线修正策略和油门踏板响应曲线修正策略对整车动力性影响较小,但对整车经济性影响较大,在一定程度上,随着油门踏板逐渐变软,整车续驶里程逐渐增大。运用的能量消耗最小化优化策略能够准确获取经济性最优的油门踏板响应曲线,通过仿真验证了该策略的有效性,整车续驶里程有了明显提升。
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