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        帶2擋I-AMT純電動(dòng)汽車的換擋控制*

        2013-10-11 07:41:34任麗娜趙海艷高炳釗
        汽車工程 2013年11期
        關(guān)鍵詞:動(dòng)盤同步器平順

        梁 瓊,任麗娜,趙海艷,高炳釗,陳 虹,

        (1.吉林大學(xué),汽車仿真與控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長(zhǎng)春 130025;2.吉林大學(xué)控制科學(xué)與工程系,長(zhǎng)春 130025)

        前言

        純電動(dòng)汽車作為新能源汽車的代表是汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保的重要突破口。關(guān)于電動(dòng)汽車的研究日益增多,例如電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制[1-2],傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與控制[3-4]等。

        經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)研制出了許多高功率、高轉(zhuǎn)速和高效率的電機(jī)。無刷永磁同步電機(jī)速度范圍廣、啟動(dòng)迅速、轉(zhuǎn)矩波動(dòng)小;應(yīng)用永磁體,消除了勵(lì)磁損失;并且在同步工作階段沒有能量損耗和鐵損。因此,無刷永磁同步電機(jī)在純電動(dòng)汽車上的應(yīng)用比較廣泛[5]。

        目前,純電動(dòng)汽車通常采用單電機(jī)和固定傳動(dòng)比的減速裝置,對(duì)電池和電機(jī)的性能要求較高。如果增加一個(gè)2擋變速器可提高純電動(dòng)轎車的低速爬坡能力和高速運(yùn)行時(shí)的效率,從而降低對(duì)電池和電機(jī)的要求。研究表明,采用2擋變速器可顯著提高純電動(dòng)轎車的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性[6]。

        對(duì)于AMT已經(jīng)提出了很多換擋方法,例如Map圖、模糊控制[7]、非線性估計(jì)[8]和優(yōu)化控制[9]等。AMT換擋控制希望同時(shí)滿足以下要求:(1)離合器鎖止時(shí)間最短;(2)滑摩損失最小;(3)換擋過程的沖擊度最小;(4)確保汽車平順運(yùn)行。

        傳統(tǒng)AMT在換擋過程中驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩出現(xiàn)中斷,而且變速器的輸出轉(zhuǎn)矩有較大的動(dòng)態(tài)波動(dòng),為此本文中采用離合器后置的2擋AMT,通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速的快速控制和離合器的滑摩控制能確保變速器的輸出轉(zhuǎn)矩在換擋過程中保持平順變化。

        1 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        純電動(dòng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。對(duì)于裝有AMT的傳統(tǒng)汽車,離合器位于變速器和發(fā)動(dòng)機(jī)之間。而在本結(jié)構(gòu)中變速器位于離合器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間,因此,稱之為倒置式機(jī)械自動(dòng)變速器(I-AMT)[10]。

        換擋過程分為轉(zhuǎn)矩相和慣性相。在升擋過程的轉(zhuǎn)矩相,離合器逐漸接合,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩逐漸從同步器傳遞到離合器。當(dāng)同步器傳遞的轉(zhuǎn)矩為零時(shí),摘下同步器。而后進(jìn)入慣性相,離合器接合程度保持不變,同時(shí)降低電機(jī)的轉(zhuǎn)速以完成離合器主從動(dòng)盤轉(zhuǎn)速的同步,然后離合器完全鎖止,完成升擋過程。降擋過程與升擋過程相反,首先是慣性相,然后進(jìn)入轉(zhuǎn)矩相。在慣性相離合器逐漸分離,同時(shí)升高電機(jī)的轉(zhuǎn)速與1擋主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)速一致,此時(shí)同步器實(shí)現(xiàn)同步,掛入1擋。然后進(jìn)入轉(zhuǎn)矩相,驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩逐漸從離合器傳遞到同步器直到離合器完全分離。在換擋過程中,協(xié)調(diào)控制離合器、同步器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)是實(shí)現(xiàn)平順換擋并保持變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順變化的關(guān)鍵。

        2 控制策略

        為了在換擋過程中保持變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順變化,須精確控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和離合器的滑摩。控制策略包括在轉(zhuǎn)矩相應(yīng)用線性前饋控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)和離合器,而在慣性相應(yīng)用PID控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)使離合器主從動(dòng)盤的角速度差跟隨期望的曲線。

        根據(jù)轉(zhuǎn)矩相和慣性相時(shí)傳動(dòng)系的動(dòng)力平衡方程和保持變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順變化,以及無動(dòng)力中斷的需求,推導(dǎo)出轉(zhuǎn)矩相和慣性相時(shí)變速器輸出轉(zhuǎn)矩的公式,從而確定了轉(zhuǎn)矩相和慣性相的控制策略[11]。

        考慮到駕駛舒適性,離合器的鎖止往往會(huì)引起變速器的輸出轉(zhuǎn)矩突變。為防止在離合器接合時(shí)變速器輸出轉(zhuǎn)矩突變,在離合器主從動(dòng)盤同步的時(shí)刻,離合器主從動(dòng)盤的旋轉(zhuǎn)速度不僅要相等,而且其旋轉(zhuǎn)加速度也應(yīng)該保持相等。因此期望的離合器主從動(dòng)盤角速度差時(shí)間歷程曲線應(yīng)滿足以下要求[8]:(1)t2-t1不超過要求的換擋時(shí)間;(2)在t1、t2時(shí)刻的變化率為零,如圖2所示。

        降擋過程恰好與升擋過程相反。ωref(t2)=Δω0,ωref(t1)=0,降擋過程的期望曲線為

        為了使離合器主從動(dòng)盤的角速度差嚴(yán)格跟隨期望曲線,應(yīng)用PID控制器對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制,從而完成離合器的平順接合。在仿真條件下,可得驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩命令為

        式中:ε(t)為離合器主從動(dòng)盤角速度差與期望曲線的差值,kP、kI、kD分別為 PID 的比例、積分和微分系數(shù)。

        降擋過程從慣性相開始,須提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使之與1擋主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速一致,從而完成同步器的同步。然后進(jìn)入轉(zhuǎn)矩相,離合器逐漸分離并逐漸減小驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩到目標(biāo)值,直到離合器完全分離。降擋過程的控制方法與升擋過程類似。

        3 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型

        在AMESim仿真平臺(tái)上搭建了完整的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)仿真模型,如圖3所示,并進(jìn)行了換擋控制方法的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

        該仿真模型的車輛阻力包括坡度阻力、空氣阻力和滾動(dòng)阻力3部分。坡度阻力Fcl為

        式中:M為整車質(zhì)量;g為重力加速度;α為路面坡度??諝庾枇aero為

        式中:ρ為空氣密度;CD為空氣阻力系數(shù);A為迎風(fēng)面積;v為車速;vw為風(fēng)速。滾動(dòng)阻力Froll為

        式中:f為基本滾動(dòng)阻力系數(shù);k為車速修正系數(shù)。

        仿真模型的各項(xiàng)參數(shù)如表1所示。

        表1 仿真模型參數(shù)

        4 仿真結(jié)果

        4.1 升擋過程

        在平坦路面上進(jìn)行了50%加速踏板行程下動(dòng)力升擋過程仿真實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖4所示。由圖可見,在轉(zhuǎn)矩相(10~10.4s)由于離合器逐漸接合,離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩線性增長(zhǎng),同步器傳遞的轉(zhuǎn)矩逐漸減小,同時(shí)增大電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)同步器傳遞的轉(zhuǎn)矩減小為零時(shí),摘下同步器,轉(zhuǎn)矩相結(jié)束慣性相開始。在慣性相(10.4~10.8s)離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩保持不變,通過PID調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速逐漸與2擋主動(dòng)齒輪同步即離合器主從動(dòng)盤的角速度差逐漸減小直至達(dá)到足夠小的允許范圍,此時(shí)完全接合離合器,完成了從1擋換至2擋的過程。在慣性相離合器主從動(dòng)盤角速度差嚴(yán)格跟隨期望曲線,離合器鎖止時(shí)沒有大的振動(dòng)。變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順減小,沒有大的動(dòng)態(tài)波動(dòng)。

        4.2 降擋過程

        在一定坡度的路面上進(jìn)行了50%加速踏板行程下的動(dòng)力降擋過程仿真實(shí)驗(yàn)。由于車輛上坡行駛,驅(qū)動(dòng)阻力增加,須降擋來增加驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,以完成車輛的爬坡行駛。仿真結(jié)果如圖5所示。由圖可見,首先離合器釋放到一定程度(32~32.2s),這一階段為換擋的準(zhǔn)備階段,離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩保持不變;然后進(jìn)入慣性相(32.2~32.6s),應(yīng)用PID控制器提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使之與1擋主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速一致,此時(shí)同步器同步掛入1擋,慣性相結(jié)束轉(zhuǎn)矩相開始。在轉(zhuǎn)矩相(32.6~33s)逐漸釋放離合器直至完全分離,同時(shí)逐漸減小電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩到目標(biāo)值。從仿真結(jié)果可以看出,變速器的輸出轉(zhuǎn)矩平順增加,沒有大的動(dòng)態(tài)波動(dòng)。

        5 結(jié)論

        針對(duì)裝有兩擋AMT的純電動(dòng)汽車制定了無動(dòng)力波動(dòng)的換擋控制策略,在轉(zhuǎn)矩相對(duì)電機(jī)和離合器進(jìn)行線性前饋控制,在慣性相應(yīng)用PID控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī),使離合器的角速度差跟隨期望的曲線,從而使變速器的輸出轉(zhuǎn)矩在換擋過程中平順變化,沒有大的動(dòng)態(tài)振動(dòng)。

        在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的AMESim仿真模型上對(duì)換擋控制方法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明:變速器的輸出轉(zhuǎn)矩在換擋過程中平順變化;在慣性相離合器角速度差的跟隨誤差很小,可以完成離合器的平順接合。這種換擋控制方法能有效提高純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和駕駛舒適性。

        [1] Zhang C L,Zhang J J,Liu H B.Velocity-current Double Closedloop Control Model and Simulation of BLDCM in Pure Electric Vehicle Applications[J].Intelligent System and Applied Material,2012,466 -467:881 -885.

        [2] 方力,張建華.電動(dòng)車用無刷直流電機(jī)模糊自整定控制器設(shè)計(jì)[J].微電機(jī),2012,45(3):51 -56.

        [3] Sorniotti A,Pilone G L,Viotto F,et al.A Novel Seamless 2-Speed Transmission System for Electric Vehicles:Principles and Simulation Results[J].SAE International Journal of Engines,2011,4(2):2671 -2685.

        [4] He H W,Liu Z T,Zhu L M.Dynamic Coordinated Shifting Control of Automated Mechanical Transmissions Without a Clutch in a Plug-In Hybrid Electric Vehicle[J].Energines,2012,5(8):3094-3109.

        [5] 王偉.車用永磁同步電機(jī)的參數(shù)匹配、協(xié)調(diào)控制與性能評(píng)價(jià)研究[D].長(zhǎng)春:吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院,2010.

        [6] Sorniotti A,Boscolo M,Turner A,et al.Optimisation of a 2-Speed Gearbox of an Electric Axle[C].Proceedings of AVEC 2010,2010.

        [7] Chen R,Sun D Y.Fuzzy Neural Network Control of AMT Clutch in Starting Phase[J].International Symposium on Intelligent Information Technology Application,2008,2:712 -715.

        [8] Gao B Z,Chen H,Hu Y F,et al.Nonlinear Feedforward-Feedback Control of Clutch-to-Clutch Shift Technique[J].Vehicle System Dynamics,2011,49(12):1895 -1911.

        [9] Zhou Z L,Xing M X,Xu L Y.Simulation Analysis of Tractor AMT Shifting Process Based on Fuzzy Optimization of Downshifting[J].Automation Equipment and System,2012,468 -471:970 -975.

        [10] Liang Q,Gao B Z,Chen H.Gear Shifting Control for Pure Electric Vehicle with Inverse-AMT[J].Applied Mechanics and Materials,2012,190 -191:1286 -1289.

        [11] 葉金虎.現(xiàn)代無刷直流永磁電動(dòng)機(jī)[M].北京:科學(xué)出版社,2007.

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