电驱动路灯车AMT系统磨损问题、综合换挡规律、换挡平顺性协调控制   肇庆端州路灯车出租

 

      电驱动路灯车AMT系统磨损问题、综合换挡规律、换挡平顺性协调控制   肇庆端州路灯车出租, 肇庆端州路灯车公司, 肇庆端州路灯车哪儿有   到2017年，我国累计生产灯车共计32174辆，节能与新能源路灯车产销量继续保持稳定增长，然而其市场规模仍然较小，占整体路灯车市场的比例仅约为0.08%。在商用车领域，国内优势企业已经逐步掌握了节能与新能源路灯车的核心技术，尤其是在纯电动路灯车方面已经具有接近国际先进水平的产品技术体系和国际竞争力。而在乘用车领域，由于传统路灯车工业技术的落后，大部分企业将主要精力放在纯电动乘用车方面。此外，外资路灯车企业一方面联手本土企业布局中国新能源零部件市场，另一方面积极进军新能源路灯车整车市场，我国新能源路灯车将面临更加激烈的竞争。在纯电动路灯车动力传动方面，我国纯电动路灯车多采用牵引电机直接驱动型式，几乎没有配置变速传动装置，只采用了固定传动比减速结构，这就对车用牵引电机性能提出了为更苛刻的技术要求。近年来我国牵引电机系统虽取得了稳健的进步，但在高转速高功率密度电机方面却仍然落后于国际先进水平。所以为充分发挥纯电动路灯车优越性，提高国产电动路灯车市场竞争力，同时降低对国产牵引电机和动力电池的要求，纯电动路灯车动力传动系统应采用多挡变速器。通过对多挡变速器的控制可以保证牵引电机高效运转在理想工作状态下，从而提高整车性能。

     为提高整车电驱动系统效率，同时满足整车动力性要求，一般要在电动路灯车的牵引电机后联结减速或变速装置，采用多挡变速器可在增强车辆对负载与工况适应能力的同时提高驱动系统效率，国内外常用的办法是采用AT（传动形式或普通机械变速器加离合器的方式。AT的传动效率较低且国内不具备生产能力，机械变速器虽效率高但增加了离合器部件且不能实现自动变速。本课题组从本世纪初开始针对此问题展开了一系列研究工作。   2000年，北京理工大学自主设计开发了纯电动公交车用两挡变速器。采用了行星齿轮机构，变速器输入轴与行星排太阳轮相连，变速器输出轴与行星排的行星架相连，换挡采用电控气动方式。 课题组提出了一体化电驱动机械自动变速器方案，设计了一款一体化变速系统并进行了样车的研制。该系统采用2挡电控气动AMT变速器，并取消了倒挡机构。该型变速器成功应用于原第121路公交车，累计运行里程超过6万公里，然而此种变速器在执行换挡操作时需要停车或车辆保持较低的车速，不能很好的满足使用需求，故需要进行变速器结构与控制手段的改进。2007年，课题组首次提出了电动路灯车一体化动力传动技术，该技术将先进的全数字矢量控制永磁同步电机和专门设计的多挡机械变速器进行了一体化设计，同时辅之以一体化自动控制装置，取消了传统路灯车上换挡操纵必须的离合器，研制成功了一体化自动变速动力传动系统，大大提升了电动路灯车动力传动系统的技术水平，使电动路灯车技术的关键总成获得突破，获得了国家发明专利授权。 该技术除结构型式有创新外，还在电机结构及控制策略、基于AMT（AutomatedMechanicalTransmission）的一体化自动变速动力传动控制和与整车的特性匹配技术等方面取得突破，全面提高了动力传动总成的性能和可靠性，其特点如下：

    （1）实现了基于CAN总线的双ECU一体化动力传动控制，电机驱动系统的工作状态根据传动控制系统的控制算法进行工作，进而实现整车动力传动一体化的控制.

   （2）经济性高。通过对电池、动力驱动系统及整车的特性匹配，设计了针对电动路灯车的动力传动控制策略，在确保电池系统能量高效供给的同时兼顾了电机及其控制器的系统效率；

   （3）动力性好。由于采用了多档一体化动力传动技术，整车的爬坡能力、最大速度以及加速时间等动力性能都得到了大幅提升；

    （4）传动系统效率高。根据牵引电机系统特性，匹配研发了目前效率最高的自动机械变速器（AMT），AMT传动系统是目前多种传动形式中效率最高的一种传动形式，电动路灯车通过一体化动力传动技术进一步取消了AMT传动系统中的离合器传动部件，使得传动效率进一步得到了提升。

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    采用一体化电驱动AMT系统的纯电动路灯车在2008年北京会、2010年上海世博会和2011年广州亚运会上成功的示范运行累计逾10万公里，系统原理及性能得到了充分的验证。为满足电驱动乘用车发展需求，纯电动轿车和纯电动路灯车AMT理论研究的基础上，设计了一款乘用车用电驱动AMT系统。乘用车用电驱动AMT系统构型由于乘用车与商用车差别显著，电驱动AMT系统在两者上的主要区别在于控制效果的精确程度。电驱动乘用车要求的可靠性程度较高、对换挡规律的响应更为灵敏、对换挡平顺性的评价较为苛刻。

     本文主要围绕电驱动AMT系统磨损问题、综合换挡规律、换挡平顺性协调控制等关键问题进行研究。对于电驱动AMT系统磨损问题，在执行换挡期间，电驱动AMT系统输入端转动惯量由之前的离合器从动盘变为牵引电机自由转动惯量，由此引发的问题是，在相同工作条件的前提下，电驱动AMT的同步器和拨叉等关键部件在进挡期间需要承受更大的载荷，产生更严重的磨损现象，甚至会影响到换挡标定值的准确性。根据现有电驱动AMT车辆的运营保障数据，最长每隔半年就需要对车辆AMT系统进行重新标定，否则将会频繁出现换挡失效等安全问题，因此无论从科研角度还是工程应用角度出发，研究电驱动AMT系统的磨损特性、建立其磨损预测模型，进而优化换挡控制策略，都具有十分重要的研究意义。换挡规律是电驱动AMT系统较为核心的顶层控制策略，而现有电驱动AMT车辆所实装的换挡规律是采用了理想的牵引电机特性作为模型依据，所以制定的均为较简单的动力性或经济性换挡规律，且两者间相对独立，无法权衡动力性与经济性的分配关系。为了综合考虑电驱动车辆的动力性、经济性和可靠性，需要对换挡规律进行准确而合理的研究工作，建立一种综合性换挡规律控制策略。一挡自动换挡装置二挡变速器换挡平顺性是提高电驱动AMT车辆竞争力的关键性能之一，现有电驱动AMT商用车在换挡时普遍存在牵引电机输出转矩阶跃的问题，造成的结果即为换挡冲击度较大，驾驶与乘坐体验较差。对于体积更小，驾驶乘坐感受更敏感的电驱动AMT乘用车而言，如果继续沿用现有控制策略，将会放大该换挡平顺性问题，所以合理而有效地优化现有的动力传动一体化换挡控制策略，对提高电驱动AMT车辆的换挡平顺性具有重要的理论研究和实践意义。本课题首先围绕电驱动AMT系统磨损问题展开研究，通过建模分析其磨损特性，并为综合换挡规律的研究提供约束条件；其次进行电驱动AMT系统通用综合换挡规律的研究；最后以乘用车用电驱动AMT系统为研究对象，完成其换挡平顺性协调控制方面的研究。研究内容较为新颖，体系较为完善，架构较为系统，可为电驱动AMT系统的研究内容更新和发展提供一定的参考。

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