纯电动客车综合换档规律研究

【摘要】自汽车诞生至今，已有一百多年的历史，汽车给人们的生活带来了巨大的便利，提高了人们的生活质量，但与此同时，随着汽车工业的发展，也带来了巨大的问题，例如空气污染、全球能源危机等。由于电动车具有环保、节能、轻便以及能源效率高的优点，使得开发以电动车为代表的各种新能源汽车，成为解决汽车带来的诸多问题的有效途径。欧洲等国家的研究主要集中在电动车上。中国以纯电动客车作为主要的发展方向更符合中国国情。这是因为：首先电动客车具有定点定线行驶的特点，这就决定了充电基础设施可以只在几个停靠点建立，对分布广的问题可以得到比较圆满的解决。其次，公交客车空间较大，对电机、电池和传动系统的布置要求较为宽松，成本较低；最后，公交客车可容纳人数较多，具有较好的社会效益和现实意义。纯电动客车动力总成主要由能源系统和电力驱动系统组成，作为动力源的驱动电机在较低速度下的恒转矩特性，保证了起步和加速时的大扭矩，较高速度下恒功率的特性，在一定程度上保证了车辆的高速性能。然而装备固定速比减速器的电动汽车的驱动电机常工作在低效率区。此外，在大负载或者爬坡时需要电机产生较大的扭矩，而在高速公路等工况时又要求驱动电机产生高转速。综合以上分析，要使纯电动客车展现其自身的优势，减小对电机的要求，多挡化将是未来发展的趋势。通过制定合理的换挡规律可以使装备多挡变速箱的纯电动客车的驱动电机始终工作在理想区域，提高整车的动力性和经济性，因此研究纯电动客车的换挡规律具有重要的意义。本文围绕纯电动客车的换挡规律，进行了以下研究：1）纯电动客车动力传动系统仿真模型首先对纯电动客车的动力传动系统进行了介绍，然后根据汽车理论对纯电动客车的动力学特性进行了分析，通过试验和理论分析，建立了驱动电机、变速箱和整车的仿真模型。2）纯电动客车动力性、经济性换挡规律研究作为自动变速器控制策略核心技术的换挡规律，决定了纯电动客车的动力性、经济性及舒适性。本文以起步加速时间为评价指标，分析了换挡点对纯电动客车动力性的影响，制定了以加速度最大为原则的最佳动力性换挡规律。从整车能源利用率出发，研究影响续驶里程的因素，得到经济性评价指标，提出以电机效率最优为原则的最佳经济性换挡规律的制定方法。3）基于驾驶意图和行驶工况的综合换挡规律研究驾驶员意图作为主观意识，具有不确定性，在本质上反映了驾驶经验，因此模糊推理可以用来识别驾驶员意图。对纯电动客车的行驶特点进行了分析，在此基础上根据主成分分析法，建立了公交路线的行驶工况制定方法，提出基于不同驾驶员意图和行驶工况的综合换挡规律。4）纯电动客车整车试验研究开发了用于整车试验的自动变速控制系统，对本文提出的纯电动客车的换挡规律进行了验证，并给出了分析结论。
【作者】李顺波；
【导师】雷雨龙；
【作者基本信息】吉林大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】纯电动客车；自动变速系统；驾驶员意图识别；换挡规律；

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