基于PI控制的纯电动汽车两挡变速器换挡策略研究.pdf

电动汽车技术领域近年来发展迅速，特别是在新能源汽车的推广下，纯电动汽车的性能优化成为研究的重点。其中，变速器作为提升动力性能和经济性的关键部件，对于纯电动汽车尤为重要。本篇文章探讨的是基于PI控制的纯电动汽车两挡变速器换挡策略，旨在提高换挡速度和驾驶平顺性，同时降低对牵引电机和动力电池的要求。 纯电动汽车通常采用固定速比的减速器，通过电机调速实现车速变化，但这种方式对电机性能要求较高。为解决这一问题，文章提出采用两挡变速器，这能更好地平衡车辆的动力性能和经济性。换挡策略由车辆控制器(VCU)主导，与电机控制器(MCU)和变速箱控制器(TCU)协同工作，以确保换挡过程的精确性和快速性。 换挡策略的实施过程中，首先由VCU判断是否适合进行换挡，接着TCU根据预设的换挡图谱发送指令。在降扭控制下，电机转速逐渐调整，通过PI控制器快速调节电机扭矩，使电机转速与目标转速同步。当转速差达到可接受范围时，TCU发送挂挡指令，完成换挡过程。这一策略通过实车验证，为纯电动汽车的两挡变速器提供了实际应用的基础。 在整车参数方面，文章提到的纯电动汽车采用前置前驱单电机布局，动力系统由动力电池、驱动电机、变速器和相关控制器组成，通过CAN总线进行通信。车辆控制器负责收集驾驶员指令，并协调各模块进行换挡。仿真结果显示，一挡在车速低于74.4 km/h时提供更高的扭矩，而二挡在更高车速下更优，因此选择在这一速度附近进行升挡。 换挡策略的规划分为11个步骤，涉及到VCU和TCU的紧密配合。换挡过程中，扭矩的精细控制是关键，包括降扭、速度同步、挂挡和扭矩恢复等环节，确保换挡过程的平稳过渡。 总结来说，基于PI控制的纯电动汽车两挡变速器换挡策略是一项旨在优化动力性能、经济性和驾驶体验的技术。通过精确的控制器设计和换挡逻辑，实现了快速且平顺的换挡，降低了对电机和电池的性能依赖，为纯电动汽车的传动系统设计提供了新的思路和实践依据。这一研究对于推动电动汽车技术进步，提升用户体验具有重要意义。