电动客车四挡amt换挡控制策略优化

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1、电动客车四挡AMT换挡控制策略优化刘畅2015年1月中图分类号：UDC分类号：电动客车四挡AMT换挡控制策略优化作者姓名刘畅学院名称机械与车辆学院指导教师席军强教授答辩委员会主席苑士华教授申请学位工学硕士学科专业机械工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月OptimizationofshiftingstrategyforElectricBusesequippedwith4-AMTCandidateName：ChangLiuSchoolorDepartment:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMen

2、tor:Prof.JunqiangXiChair,ThesisCommittee：Prof.YuanshiHuaDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：MechanicalEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January,2015北京理工大学硕士学位论文摘要环保和能源可持续发展两大主题已成为制约未来世界经济发展的关键，而电动车辆由于其零排放等特性成为当今汽车行业发展的热点。自动机械式变速器（AMT）由于其结构简单、工作

3、可靠、传动效率高、制造和维护成本低等优点，在电动客车中得到了广泛的应用。电动客车在正确匹配传动系统的基础上需要设计合理的换挡控制策略，进而充分发挥纯电动的优势，提高整车的动力性、经济性和可靠性。本文以国家863“电动商用车（M3/N3类）动力系统平台技术攻关”课题为依托，以装有四挡AMT的某型电动客车作为研究对象，重点对其换挡控制策略进行模型仿真及实车试验的研究，主要展开了以下几方面的工作：首先对比多个仿真软件，确定利用MATLAB/Simulink建立整车纵向动力学模型，其中包括AMT控制器，可以对换挡过程进行很好的模拟，以某型电动客车参数为原始数

4、据，依次对整车的动力性和经济性进行仿真，并与实车进行对比。结果表明此仿真平台可作为换挡控制策略研究的基础平台。接着，基于动态规划算法对电动客车能量管理问题进行建模，确定控制变量和状态变量后建立m文件，在中国典型城市工况下进行问题的计算，由计算结果总结规律，提取出可用的换挡规律。对提取结果进行仿真优化，得到可用于实车的换挡规律，并在仿真平台和实车上进行整车经济性对比试验，效果明显。鉴于换挡规律在电动汽车中占据重要地位，而现有的换挡规律并不完善，本文将基于动态规划算法的换挡策略用于实车，得到了满意的效果。为了进一步优化车辆在坡道行驶时的换挡控制策略，考虑

5、到电动客车电机转矩容易获取以及载荷变化不大的特点，基于车辆的纵向动力学模型，使用离散的卡尔曼滤波器，对道路坡度进行实时估算。最后，设计考虑道路坡度在内的三参数换挡规律，并提出基于坡度的电机调速目标值预测的换挡过程控制方法。仿真结果表明，本文提出的换挡控制策略优化方法有效，显著提高了车辆的动力性、经济性和可靠性。关键词：电动客车；动态规划；换挡规律；卡尔曼滤波；换挡过程；优化I北京理工大学硕士学位论文AbstractEnvironmentalprotectionandsustainableenergydevelopmenthavebeenthemajo

6、rthemesintheworldandtheyhaverestrictedthekeystofutureworldeconomicdevelopment,whilethepureelectricvehiclebecomesahotspotintoday’sautomotiveindustrybecauseofitszero-emissioncharacteristics.Duetoitssimplestructure,reliable,hightransmissionefficiency,lowmanufacturingandmaintenance

7、cost,automaticmechanicaltransmission(AMT)hasbeenwidelyusedinpureelectricbuses.Aftermatchingofthepowertrainsystem,thevehicleneedsareasonableshiftingstrategytotakefulladvantagesoftheelectricvehicle,therebyimprovingthepower,economyandreliabilitycharacteristicsofthevehicle.Thispape

8、rcarriesouttheoreticalcalculation,modeling,simulationa