2012_北汽新能源_纯电动轿车两档DCT升档控制研究.docxVIP

纯电动轿车两档DCT升档控制研究朱 波1，詹文章1，张 农2，魏跃远1，柯南极1，周星星2(1.北京汽车新能源汽车有限公司,北京,102606; 2.湖南大学,长沙,410082)摘要：纯电动驱动系统性能优化越来越受到关注，其多档化逐渐被认为是发展趋势之一。本文研究了纯电动两档DCT驱动系统结构原理及升档控制方法，采用PID反馈控制算法，对离合器压力进行闭环控制；通过AMESim和Simulink搭建联合仿真分析平台进行仿真分析，结果显示算法能够很好的实现升档控制，为纯电动DCT的控制与优化提供了理论依据。关键词：AMESim，两档DCT，纯电动，升档控制Research of Pure Electric Vehicle DCT Upshifting ControlBo Zhu1 ,Wenzhang Zhan1 ,Nong Zhang2 ,Yueyuan Wei1 ,Nanji Ke1,Xingxing Zhou 2(1 BAIC Motor Electric Vehicle Co.Ltd, DaXing District, Beijing, 102606, China;2 HuNanUniversity，Changsha，410028，China)Abstract:The researches of pure electric drive system optimization are becoming hotspot of automotive industry, multi-gear have been considered one of the developing trend. This paper researched pure electric vehicle 2 speed DCT structure and up-shifting control method. Through PID feedback control algorithm, realized close-loop control of clutch pressure.Simulation platform was built in AMESim and Simulink, results showed the control method could realize the up-shifting control well. It provided theoretic support for pure electric DCT control and optimization. Key words:AMESim，Two Speed DCT，Pure Electric Vehicle (PEV); Up-shifting Control前言随着能源短缺和环境污染问题的日益严峻，电动汽车目前被国内外普遍认为是汽车工业发展的方向[1][2]。在纯电动驱动系统结构上，目前多以单级减速器为主，利用电机的低速大扭矩和高转速特性来协调爬坡度和最高车速的矛盾。但是随着电动汽车的不断发展, 单级减速方案越来越难以满足中高级别电动车的动力性要求，而且由于没有变速器进行驱动工作点优化，很难在常用工况下将电机的工作点优化到高效区间运行，这对于续驶里程本来就受限制, 需要更多的考虑经济性的电动汽车来说, 无疑是限制了其性能的最好发挥。因此越来越多的研究开始关注变速器在电动汽车上的运用，纯电动驱动系统的变速多级化逐渐被认为是电动汽车的发展方向[3]-[7]。近年来比较热门的DCT双离合自动变速器技术，由于其高效率和换挡平顺性受到广泛关注，在电动汽车上的运用，对于改善驱动电机的效率和驱动性能有着明显的优势，且能在同样驱动性能需求的前提下降低电机功率，缩减电机体积，有效控制温升，延长电机使用寿命。本文研究了纯电动汽车两档DCT结构及升档控制方法，通过AMESim和Simulink建立的DCT联合仿真分析平台，进行了控制策略仿真分析，结果显示，控制算法可以很好的进行升档过程控制，获得良好的换档性能，为电驱动系统换档控制提供了理论依据。两档DCT动力学模型及仿真平台搭建2.1 纯电动两档DCT结构原理本文采用DCT实现纯电动驱动系统多档化，而且只采用两级速比，这样就可以省掉变速箱复杂的同步器结构，使得结构简单，控制更为方便，只需要控制两个离合器之间分离和结合过程的切换即可实现换档，使得驱动高效，且电机的控制比发动机更为灵活，因此可实现更为平顺的换档过程。两档DCT纯电动驱动系统具体结构如图1所示：图1两档DCT电驱动系统两档DCT采用与常规DCT相同的双轴空套结构，离合器K1与1档齿轮组通过空心轴连接，离合器K2与2档齿轮组通过实心轴连接，该结构无倒档轴，通过电机反转即可实现倒