Стратегия смещения для двух - скорость AMT электромобиля

Аннотация: По сравнению с односторонним передачей по снижению скорости, двухступенчатой ​​AMT CAN CAN MANDECERQUERVERESTIONS для батареи и моторных характеристик всей системы транспортных средств, но для обеспечения требований экономики и мощности транспортных средств и мощности требуется разумная сдвига. Во -первых, это анализ бумаги анализирует изменения батареи, двигателя и эффективности передачи в условиях движения с изменениями скорости транспортного средства и открытия педали ускорителя. Чтобы реализовать цель максимальной системной эффективности, газета разрабатывает оптимальную стратегию экономического сдвига. Во -вторых, газета анализируется ускоренной скоростью при различных смены с изменениями скорости транспортного средства и ускорительного открытия. Чтобы реализовать цель максимальной эффективности системы, газета разрабатывает стратегию оптимальдинамического сдвига. Наконец, бумага разрабатывает контроллер переключателя стратегии сдвига, составляет мощное использование 100 километров и время ускорения в комплексный индекс производительности, вычисляет факторы потребности в мощности на основе теории нечеткой, и выбирает соответствующую стратегию смены, основанные на факторах спроса на мощность. Результаты моделирования и эксперимента показывают, что по сравнению со стратегией традиционного смещения среднее энергопотребление в 100 километров снижается на 97%, а теацингерация немного хуже примерно на 3,96%. Следовательно, стратегия сдвига может не только обеспечить спрос на власть Thedriver, но и улучшить экономику и расширить пробег на выносливость транспортного средства. нечеткий контроль; Динамический коэффициент спроса; переключение контроллера.

Чтобы уменьшить требования к производительности аккумулятора и двигателя для привода для чистых электромобилей, они, как правило, соответствуют автоматическим передачам с несколькими передачами, из которых AMT с двумя скоростями является горячей темой исследования с преимуществами простой структуры, низкой стоимости и Высокая эффективность передачи.
Чтобы сбалансировать экономику и мощность транспортного средства и обеспечить эффективную работу двигателя привода, необходимо разработать разумную стратегию сдвига для AMT с двумя имерами. Вокруг этой проблемы эксперты и ученые дома и за рубежом провели много исследований. Xiao Lijun et al. предложил интегрированный и скоординированный метод управления, включая двигатель привода, с использованием стратегии управления переключением ПИД и конечного состояния для регулирования скорости двигателя, а результаты моделирования и испытания на скамье показывают, что двигатель привод участвует в сдвиге передачи, и процесс сдвига передачи является Быстрее. Liu Fuxiao et al.2 разработали стратегию изменения мощности и экономики с целями кратчайшего времени ускорения и самой высокой эффективности двигателя привода, соответственно, и разработали контроллер переключения на основе теории нечеткой. Результаты моделирования показали, что метод может обеспечить экономику и мощность транспортного средства. Fu Jiangtao et al. Установил оптимальную модель потребления энергии и ввела две дополнительные функции затрат, чтобы предотвратить частое изменение. Результаты моделирования и испытаний показывают, что стратегия эффективно снижает потребление энергии транспортного средства более 100 км. Li Congbo et al. предложила стратегию сдвига экономического режима с низкой потерей энергии и разработал метод расчета крутящего момента привода. В настоящее время разработка стратегии общего смены только анализирует характеристики машины привода и ее эффективности или вычисляет минимальный выходной момент мороженного двигателя текущего привода с целью минимального потребления энергии, что улучшает экономику транспортного средства до определенного Степень, но будет значительно пожертвовать динамикой автомобиля5-. Эффективность питания батареи и эффективность трансмиссии в системе питания чистого электромобиля также являются ключевыми факторами, влияющими на диапазон транспортного средства. В то же время широко используемая стратегия сдвига является методом выбора передач в автономном режиме, который не может быть динамически отрегулирован для различных условий вождения. В этой статье модель эффективности двигателя привода, батарея и передачи созданы для анализа изменений эффективности системы в каждом состоянии вождения, а лучшая стратегия экономического сдвига составлена ​​с целью самой высокой эффективности системы. Чтобы обеспечить динамику транспортного средства, разработана лучшая стратегия смены динамики с целью максимального ускорения. Наконец, метод расчета коэффициента мощности спроектирован на основе теории нечеткой теории, чтобы определить, какая стратегия сдвига должна использоваться для транспортного средства в настоящее время коэффициентом потребности в мощности. Результаты моделирования и испытаний показывают, что разработанная стратегия смещения может гарантировать, что транспортное средство может удовлетворить спрос водителя водителя, а также увеличить диапазон чистых электромобилей.

1 Структура системы передачи
Это исследование основано на чистом электромобиле, оснащенном двухступенчатой ​​AMT. Система передачи этого транспортного средства состоит из мощного батареи, синхронного двигателя с постоянным магнитом, двухдушного AMT и дифференциала, как показано на рисунке 1. Интегрированный контроллер трансмиссии отвечает за передачу контрольных сигналов на батарею, двигатель и два -ГРАЯ AMT, в то время как электрическая энергия переносится между батареей и синхронным двигателем постоянного магнита, а механическая энергия переносится между двигателем, двумерным AMT и дифференциалом.

Поскольку приводной двигатель имеет быстрый отклик, AMT с двумя Gear принимает безцепную структуру, как показано на рисунке 2.
2 Стратегия смены дизайн стратегии
2.1 Анализ эффективности системы передачи
При разработке стратегии экономического сдвига необходимо полностью рассмотреть изменение эффективности компонентов трансмиссии. Поскольку эффективность других компонентов высока и существенно не изменяется в каждом состоянии вождения, в этой статье анализируются только изменения эффективности двигателя привода, питательная батарея и трансмиссия.

1) Модель эффективности двигателя для создания модели синхронного двигателя постоянного магнита в основном имеет 2 метода, теоретический анализ и экспериментальное моделирование. Теоретическое моделирование анализа состоит в том, чтобы установить дифференциальные уравнения, описывающие моторные характеристики, анализируя силу и электрический принцип каждой части синхронного мотора с постоянным магнитом. Однако, из -за сложной связи электромагнитной связи внутри двигателя и некоторых параметров трудно измерить, метод экспериментального моделирования используется для анализа изменения эффективности двигателя привода путем сбора скорости, мощности, крутящего момента и других данных двигателя под Различные нагрузки на G-Subject, создавая таблицу данных, которая может описать фактические динамические характеристики двигателя и использование поиска и интерполяции таблицы для получения эффективности двигателя в различных условиях работы.
На рисунке 3 показана поверхность эффективности двигателя NM с скоростью двигателя WM и Torque TM

Чтобы облегчить анализ моторной эффективности, рисунок 3 проецируется на плоскость моторного крутящего момента, чтобы получить контурную график эффективности двигателя, показанного на рисунке 4. На рис. 4 можно увидеть, что моторная эффективность низкая, когда двигатель Скорость ниже 2000R/мин, а выходной крутящий момент ниже 150 Н-м. Следовательно, при разработке стратегии смещения следует избегать приводного двигателя для работы в этом интервале.

2) Модель эффективности питания аккумулятора
Аккумулятор с фосфатом железа является широко используемой питательной батареей транспортного средства, а на его рабочие характеристики влияют температура, напряжение клеммы, одноклеточные SOC и другие факторы. Поскольку рабочий процесс батареи является сложным процессом химической реакции, также трудно установить точную математическую модель с помощью теоретического анализа. Следовательно, в этой статье модель эффективности аккумулятора устанавливается путем объединения экспериментов с численной подгонкой.
Поскольку это исследование только включает стратегию повышения чистых электромобилей, здесь установлена ​​только модель эффективности сброса питания батареи. Конкретный метод заключается в следующем: для тестирования используется интеллектуальный сброс CKHF-500V500A, и температура испытания устанавливается в диапазоне (35 2) C со ссылкой на рабочую температуру аккумулятора во время нормального движения чистого электричества транспортное средство. Во время въезда транспортного средства интегрированный контроллер трансмиссии будет интерпретировать намерение водителя водителя, рассчитать крутящий момент, который будет выбыт двигателем, и отправит запрос на питание в систему управления аккумулятором. Эффективность батареи и данные SOC собираются при различных мощностях разряда и подходят для получения графика эффективности аккумулятора, показанного на рисунке 5.

3) Модель эффективности передачи. Потеря мощности передачи в основном состоит из потери мощности, потери мощности, потери мощности трения и потери мощности масла. В соответствии с конкретной структурой двухскоростной AMT, выбранной в этой статье, формула расчета каждой потери мощности заключается в следующем.

Где: ПК для потери мощности Gear Meshing; PH для потери мощности трений для снаряжения; PR для потери мощности трений с передачей; F (S) для мгновенного коэффициента трения; FN для нормальной нагрузки поверхности зуба; VH (S) для выключения потерь скорость скольжения; H для эластичной силовой толщины пленки масляной пленки; VG для средней скорости катания; b для эффективной ширины зубов; β для индексации передач круг круга угла спираль.

Где: P - мощность потери трения подшипника; M - модель SKF модель подшипников

Где: PJ - это сила потерь; Churn - это крутящий момент
2.2 Оптимальная стратегия экономического сдвига с оптимальной эффективностью системы В соответствии с уравнением вождения транспортного средства может быть получена выходная мощность транспортного средства в условиях вождения, как показано в уравнении (4).

И входная мощность может быть выражена как

В сочетании с уравнением (4) (5) эффективность всей системы транспортных средств может быть получена как

Где: ηsys - это общая эффективность системы; μ является коэффициентом адгезии дорожной адгезии; м - это масса транспортного средства; α - угол рампы; CD является коэффициентом сопротивления воздуха; А - область наветренной части; δ является коэффициентом массового преобразования; V - скорость автомобиля; ηm и ηb являются эффективностью двигателя и батареи соответственно; TM - выходной момент двигателя; WM - это моторная угловая скорость.
Без учета сопротивления рампа можно получить из уравнения (6), что эффективность системы связана со скоростью транспортного средства, ускорением, эффективностью батареи, эффективностью двигателя и другими факторами. Чтобы обеспечить наивысшую эффективность системы транспортных средств во время процесса вождения, контроллер должен управлять транспортным средством при различном открытии педали ускорителя и скорости, чтобы выбрать разумную передачу для обеспечения самой высокой эффективности всей системы транспортного средства. Основываясь на модели транспортного средства в AVL Cruise и приведенном выше методе расчета, эффективность системы 1 -й и 2 -й шестерни с аккумуляторным SOC 0,9 ​​рассчитывается соответственно, как показано на рисунке 6 и 7.

Объединение инжира. 6 и 7 дают рис. 8, из которого можно увидеть, что система всегда наиболее эффективна до и после смещения, если сдвиг осуществляется на пересечении двух поверхностей.

Поскольку экономика транспортного средства лучше всего, когда система является наиболее эффективной, лучшая кривая повышения экономики может быть получена путем проецирования пересечения поверхностей на рисунке 8 в плоскость скорости открывающихся транспортных средств ускорения, как показано на рисунке 9.

Анализируя лучшую кривую повышения экономики под различным SOC, мы можем получить лучшую экономическую поверхность смены чистого электромобиля под разными SOC, как показано на рисунке 10.

Из рисунка 10 мы видим, что оптимальная кривая экономического переключения значительно изменяется, когда аккумулятор SOC ниже 0,4. Причина в том, что эффективность аккумулятора резко снижается, когда аккумулятор SOC слишком низкая. 2.3 Оптимальная стратегия сдвига мощности
Без рассмотрения сопротивления рампы уравнение (4) показывает, что чем выше ускорение транспортного средства, тем выше мощность движения. Анализируя взаимосвязь между ускорением транспортного средства с открытием педали ускорителя и скоростью автомобиля в разных передачах, мы можем получить изменение ускорения в каждой передаче, как показано на рисунке 11

Чтобы получить достаточную динамику, необходимо обеспечить максимальное ускорение до и после смещения, как можно увидеть на рисунке 11: смещение на пересечении передач и поверхностей ускорения 2 -й передачи может обеспечить максимальное ускорение до и после сдвига. Основываясь на приведенном выше принципе, может быть получена лучшая кривая повышения мощности, как показано на рисунке 12

Точно так же изменение оптимальной кривой повышения мощности с различным SOC анализируется, как показано на рисунке 13. На рис.