電動汽車也應(yīng)研究換擋規(guī)律

1、讀書筆記 電動汽車也應(yīng)研究換擋規(guī)律單參數(shù)換擋規(guī)律單參數(shù)換擋規(guī)律一般選擇相對穩(wěn)定的車速v作為控制參數(shù)。如圖2所示, 當車速達到v2 時升入2 擋；反之, 當車速降至v1 時換回到1 擋。v 1 和v 2 之間是兩擋都可能出現(xiàn)的工作區(qū),視車輛原來的行駛狀況而定。這種升、降檔之間的交錯現(xiàn)象稱為換擋延遲或換擋重疊。其作用是: 換入新?lián)鹾? 不會因油門的振動或車速引起的輕度變化, 而重新?lián)Q回原來擋位, 保證換擋過程的穩(wěn)定性。有利于減小換擋循環(huán), 防止控制系統(tǒng)元件的加速磨損,并防止乘坐舒適性的降低。圖2單參數(shù)換擋規(guī)律a油門開度n發(fā)動機轉(zhuǎn)速v 車速單參數(shù)換擋規(guī)律結(jié)構(gòu)簡單, 不管油門開度如何變化, 換擋點、換

2、擋延遲大小都不變。讀后：對于電動汽車，換擋延遲n選擇在電機高效區(qū)。扭矩由輔助電機調(diào)節(jié)。2.兩參數(shù)換擋規(guī)律兩參數(shù)換擋規(guī)律克服了單參數(shù)換擋規(guī)律的缺點, 其控制參數(shù)有車速和油門開度。根據(jù)換擋延遲的不同可劃分為等延遲型(換擋延遲的大小不隨油門變化)、發(fā)散型(換擋延遲隨油門開度增大而增大)、收斂型(換擋延遲隨油門開度增大而減小)與組合型(兩段或多段不同類型的變化規(guī)律組合而成, 以實現(xiàn)不同油門下獲得不同的性能)4種類型。圖3 所示為以車速和油門開度作為控制參數(shù)的收斂型兩參數(shù)換擋規(guī)律示意圖, 圖3b下半部是反映換擋延遲所引起輸入軸轉(zhuǎn)速的變化。兩參數(shù)換擋規(guī)律已被廣泛應(yīng)用于轎車、貨車等車輛上。圖3收斂型二參數(shù)換

3、擋規(guī)律a油門開度n發(fā)動機轉(zhuǎn)速v 車速兩參數(shù)換擋規(guī)律克服了單參數(shù)換擋規(guī)律動力性、經(jīng)濟性不匹配的難題。由于兩參數(shù)換擋規(guī)律分為四種類型，這里我們以收斂型為例來研究。由圖3我們可以看出，大油門時降檔速差小，n小所以升降檔都有好的功率利用，動力性好。減小油門時，延遲增大，避免過多的換擋，且發(fā)動機可以在較低轉(zhuǎn)速工作，燃油經(jīng)濟性好，噪聲低，行駛平穩(wěn)舒適。這四種類型中收斂型優(yōu)于其他類型向。3動態(tài)三參數(shù)的換擋規(guī)律三參數(shù)換擋規(guī)律更能反映車輛實際工作狀態(tài)。三參數(shù)換擋規(guī)律的控制參數(shù)有加速度（dv / dt ）、車速（v）、油門開度（）。動態(tài)三參數(shù)換擋規(guī)律的制定是在汽車的行駛加速度速度曲線圖上取同一油門開度下的相鄰兩檔

4、加速度曲線的交點，保證了汽車具有最佳的動力性。而且動態(tài)三參數(shù)換擋規(guī)律可以使汽車在不同情況的路面上選擇最優(yōu)的檔位，在保證汽車的動力性的同時，也保證了汽車的燃油經(jīng)濟性。同時它還具有使汽車平穩(wěn)、無沖擊的特點，提高了乘坐舒適性，提高了換擋品質(zhì)。所以其前景廣闊，值得推廣。讀后：電動汽車電機恒功率區(qū)在相鄰兩檔之間都有重疊，利用三參數(shù)換擋規(guī)律極為方便。4.動力性換擋規(guī)律主要考慮汽車動力性某一加速踏板幵度、某一車速下,將車輛驅(qū)動力矩最大作為擋位選擇的標準,根據(jù)汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)和驅(qū)動電機的輸出特性曲線,可得電動汽車車速-驅(qū)動力特性圖,結(jié)合上述原則,從而制定出動力性換擋規(guī)律。如圖2.3所示。并計算出同一加速踏板開

5、度下,兩擋加速度-車速曲線的交點,即可得變速器升擋曲線,再根據(jù)傳統(tǒng)自動變速器換擋規(guī)律降擋曲線制定方法,采用等距法將升擋曲線左移5km/h,以避免循環(huán)換擋,換擋規(guī)律如圖2.4所示。5. 經(jīng)濟性換擋規(guī)律主要針對汽車的經(jīng)濟性某一加速踏板開度、某一車速下,將電機效率最優(yōu)作為擋位選擇的原則,即在車速-電機效率曲線中,在某一加速踏板開度下,將相鄰擋位電機效率曲線交點作為換擋點。根據(jù)汽車傳動系統(tǒng)參數(shù)和驅(qū)動電機效率特性曲線,可得電動汽車車速-電機效率曲線圖(圖2.5所示),從而制定出汽車的經(jīng)濟性換擋規(guī)律,如圖2.6所示。6. EMT換擋分析純電動汽車電機-變速器一體化系統(tǒng)的換擋過程是一個多信息交互、多模式轉(zhuǎn)換

6、的復(fù)雜動態(tài)過程。其換擋的過程實質(zhì)是車輛動力傳動系統(tǒng)傳動比的變化過程，整個過程中既有工作模式的變化，又有某一模式下的系統(tǒng)狀態(tài)變化，具有典型的動態(tài)非線性特性。無離合換擋的條件是使嚙合的齒輪對具有相同的線速度并達到無載狀態(tài)，或者即將嚙合的齒輪對具有相同的線速度并達到無載狀態(tài)，這樣，才能實現(xiàn)摘擋和掛擋過程平穩(wěn)、無沖擊。當一體化控制器接收的整車車速、加速踏板開度和變速器當前擋位等信號進行判斷達到換擋條件時，電機卸載模式選通，通過傳感器輸入信號制定出電機的目標轉(zhuǎn)矩控制信號并輸入給逆變器。電機接受控制和驅(qū)動信號，在轉(zhuǎn)矩閉環(huán)狀態(tài)下調(diào)節(jié)輸出的電磁轉(zhuǎn)矩，短暫時間后，使變速器兩軸之間達到無載狀態(tài)，與電機相連的輸入軸既不正向輸出也不被負載反拖（電機扭矩接近零）。這時，一體化控制器向變速器換擋機構(gòu)發(fā)出摘擋脈沖信號，執(zhí)行機構(gòu)操作摘擋。當一體化控制器檢測到換擋執(zhí)行機構(gòu)當前處于空擋位置時，首先根據(jù)當前的變速器輸出軸轉(zhuǎn)速信號和目標擋位計算出電機調(diào)速的目標轉(zhuǎn)速；然后向電機發(fā)送同步工作模式命令，使電機由卸載摘擋階段的零轉(zhuǎn)矩狀態(tài)切換到有轉(zhuǎn)矩狀態(tài)，降擋輸出正扭