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题名	混合动力汽车自动变速系统的研究; 混合动力汽车自动变速系统的研究
作者	1何剑,电工研究所
学位类别	硕士
答辩日期	2009-06-02
授予单位	中国科学院电工研究所
导师	1王丽芳,电工研究所
关键词	混合动力电动汽车 AMT PID 换挡控制策略 LabVIEW HEV AMT PID Control strategy LabVIEW
其他题名	混合动力汽车自动变速系统的研究
中文摘要	混合动力电动汽车是从传统汽车到纯电动汽车的过渡车型，而机械式自动变速器(AMT)由于其传动效率高，成本低等特点，是适用于混合动力车辆的非常理想的自动变速器。AMT在传统手动变速器的基础上融合了计算机技术和各种控制理论，依照驾驶员操作意图实现自动换挡的自动变速系统。同时AMT系统控制策略对发动机、ISG电机、离合器以及变速器协同控制，可以充分发挥混合动力能源和AMT自动变速的综合优势。 论文以AMT系统研究的基础，本文首先以四轮驱动的混联式混合动力电动轿车为研究对象，通过建立前轮驱动模式下AMT系统动力学模型，分析了AMT系统工作原理在车辆动力传递过程中的作用。结合AMT系统各部件的结构特点，分析AMT系统各部件的控制原理以及车辆行驶过程中换挡协调控制。 采用建模和仿真方法对混合动力车的AMT系统控制进行研究。采用试验和理论分析相结合的方法确定了离合器和变速器换挡执行机构的控制策略，结合发动机万有特性、ISG电机特性和电池不同SOC点的效率特性，制定出最佳换挡规律。在此基础上确定AMT系统执行机构控制方法和最佳换挡规律的基础上，通过驾驶员意图识别和车辆运行状态的判断，结合混合动力电动车动力系统结构特点，通过MATLAB/Simulink分别建立了车辆起步和正常行驶过程中的换挡控制策略，并在车辆不同驱动模式下，配合整车控制策略对动力传递过程进行协调控制。利用AMT和整车动力学模型建立了混合动力汽车动力学仿真模型，对建立的AMT系统控制策略进行了软件仿真验证。 利用PXI实时系统构建了AMT系统的硬件在环仿真平台。利用MATLAB和LabVIEW的混合编程实现在PXI中运行车辆模型和驾驶员模型，并实现车辆模型对整车控制器控制指令的实时响应，建立AMT系统的虚拟整车试验平台，对AMT控制器进行硬件在环仿真测试，验证了AMT控制的硬件电路和软件控制逻辑的正确性。 最后通过实车试验，对控制策略进行了调试和匹配优化，在转鼓试验台和试验场进行了整车动力性和经济性试验，对AMT系统控制策略的实车控制性能进行了验证。试验结果表明设计的控制策略实现了车辆控制和性能要求。 Hybrid Electric Vehicle(HEV) is the Cross Over from traditional vehicle to pure EV, using Automatic Mechanical Transmission (AMT) as the most optimal automatic transmission. Based on the traditional manual transmission, AMT is an automatic speed control system using computer technology and various control theories, which can accomplish automatic shift according to drivers' intentioned actions. AMT system can also synergic control engine, ISG, clutch, and transmission, which can bring into full play of hybrid energy and AMT. Doing the basic research on four-wheel drive motor hybrid electric cars, this paper analyzed the effect of AMT system in the transmission of power progress by building dynamic model under front-wheel drive pattern, figured out control theories of every AMT system component depending on construction features, and researched coordination control of changeover governor. Then thispaper made the study to hybrid vehicle AMT system control, confirmed control method to clutch and transmission TR operation wheel, and established best changeover governor rule by combining engine and ISG features. Furthermore,depending on the drivers' intended action and estimate of vehicle running state, this paper separately established changeover governor control strategies in start and normal driving stages using MATLAB/Simulink, which control the power transmission under different vehicle drive patterns. Then this paper simulation Verify those AMT system control strategies using existed vehicle dynamic models. Meanwhile, this paper built hardware in the loop stimulation platform of AMT system by PXI, as well as driving vehicle model and driver model under PXI with mixed programming of MATLAB and LabVIEW. That virtual experimental platform helped accomplishing vehicle model real-time respond to vehicle control unit, consequently test hardware design of AMT. At last, this paper debugged the control strategies after real vehicle experiments. The real vehicle control performance of AMT system strategies can be verified by dynamics and economics experiments. Part of strategies has already been used in real vehicle operations.
语种	中文
公开日期	2010-10-18
页码	90
分类号	TM1;TM921
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.iee.ac.cn/handle/311042/7165]
专题	电工研究所_其他部门_其他部门_硕士学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	1何剑,电工研究所. 混合动力汽车自动变速系统的研究, 混合动力汽车自动变速系统的研究[D]. 中国科学院电工研究所. 2009.

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