電動轎車自動變速器控制策略仿真研究

張玉, 朱德霞

北京汽車股份有限公司汽車研究院

【摘要】 基于DSPACE MicroAutobox 的AMT (機械式自動變速器) 搭建了系統(tǒng)半實物仿真臺架, 實現(xiàn)了關(guān)鍵部件實物與控制模型的連接? 仿真圍繞電動車輛AMT 系統(tǒng)換檔特性等問題開展, 進行了AMT 系統(tǒng)的換檔過程及換檔控制研究? 通過半實物仿真研究, 充分研究換檔控制策略, 優(yōu)化了AMT 系統(tǒng)的換檔過程? AMT 系統(tǒng)半實物仿真提高了系統(tǒng)開發(fā)效率, 積累了豐富的系統(tǒng)研發(fā)參數(shù), 為后期實車試驗提供參考?

【關(guān)鍵詞】 電動轎車, 機械式自動變速器, 半實物仿真

引 言
AMT 系統(tǒng)為電動汽車的重要部件, 我國在20 世紀(jì)80年代中期開始AMT 的研究工作, 跨越了半自動變速器階段,直接進行全自動AMT 的研制? 目前開展此方面研究的有北京理工大學(xué)?西北工業(yè)大學(xué)?重慶歐陽抗美等單位? 北京理工大學(xué)已研制出了三輪樣機, 分別裝在不同車輛上進行了試驗? 2008 年, 為滿足北京奧運會的需要, 北京理工大學(xué)研制了適用于純電動客車的電控電動AMT 系統(tǒng), 很好地實現(xiàn)了無離合器換檔控制, 應(yīng)用了CAN 總線技術(shù), 實現(xiàn)了AMT與電動客車交流驅(qū)動電機的協(xié)調(diào)控制, 提出了電動客車換檔控制策略, 改善了換檔品質(zhì)? 該套AMT 系統(tǒng)為國內(nèi)首次進行小批量生產(chǎn)的AMT 產(chǎn)品? 傳統(tǒng)AMT 的換檔控制開發(fā)采用實物樣件結(jié)合實車試驗進行開發(fā), 開發(fā)成本高, 研發(fā)周期長, 而完全依靠電腦仿真又存在建模誤差大, 仿真與實物差異大等問題?

針對AMT 系統(tǒng)研發(fā)需求, 特搭建半實物仿真臺架對AMT 系統(tǒng)的換檔過程及換檔控制進行研究, 能夠大大提高AMT 控制系統(tǒng)開發(fā)效率, 將關(guān)鍵部件實物與控制模型的連接, 可以在臺架試驗階段充分地研究換檔控制, 優(yōu)化換檔過程?研究開發(fā)AMT 系統(tǒng)的換檔控制和換檔過程, 在前期動力學(xué)仿真的基礎(chǔ)上, 最終要實現(xiàn)試驗驗證和調(diào)試? 試驗方法分為兩種, 一種為實車試驗方法, 這種方法可以直接獲得最為直接的試驗數(shù)據(jù), 但是在試驗驗證階段, 換檔控制不成熟的情況下, 此種方法較易因為控制邏輯錯誤導(dǎo)致車輛部件受損, 甚至發(fā)生危險, 此外, 難以全面監(jiān)控程序走向和效率低下也是實車試驗的弊端? 另一種為半實物仿真試驗, 將部分硬件與計算機仿真系統(tǒng)相結(jié)合, 由于實際部件的機械特性?電氣特性等都能在仿真中體現(xiàn), 仿真結(jié)果更加接近真實的情況, 在半實物仿真階段即可充分驗證和優(yōu)化換檔控制, 研究換檔過程, 并且控制參數(shù)和控制算法能夠方便地進行調(diào)整,大大提高了開發(fā)效率, 并且能夠?qū)υ囼炦^程的各參數(shù)狀態(tài)進行全面的監(jiān)控和分析, 為后期實車試驗打下堅實的基礎(chǔ)?

【正文內(nèi)容】: