基于扭矩的纯电动汽车动力总成电控系统设计

摘要

全球汽车行业正在经历着巨大的变革，对新能源汽车一直较为重视的国内市场更是如此，要想在这个领域有所突破，研发出更环保、更高效的电动汽车，就必须要深入理解能量管理、动力传动架构、动力传动控制这三个方面。
　　本课题是围绕动力传动方向，对新能源汽车动力总成电控系统展开研究。深入探讨了以下三个关键技术问题：永磁电机调速技术、变速箱控制策略、CAN总线通信技术。文章中所涉及的研究工作主要有以下几点：
　　首先，在文章开始分析了目前新能源汽车的发展前景以及国内对新能源关注程度，对动力总成系统中涉及到的零部件选型进行说明，例如：电机类型、机械式变速箱的工作原理、选换挡执行机构设计和直流电机工作原理。并且对CAN总线技术进行介绍。
　　其次，针对具有高效率、高功率密度的永磁同步电机建立数学模型，引入SVPWM空间电压矢量调制技术，比较几种电机控制算法和永磁同步电机转子位置信号获取方法之后，采用基于id?0控制和反电势法相结合的双模工作模式，并提出PWM变频控制的扭矩优化策略，对调速系统完成了硬件电路设计和软件程序调试。
　　再次，在电机调速系统设计基础上，对AMT自动变速箱的控制策略进行研究，变速箱和驱动电机通过CAN通信进行综合控制，提出基于扭矩的选换挡控制策略，对系统进行需求分析之后，设计控制电路和完成程序设计。
　　最后，对文章中涉及的两个子系统进行模型仿真，论证控制模型准确性。在动力总成实验台架上对变速箱和电机综合控制系统进行工作效率测试。仿真和实验结果表明：基于扭矩的纯电动汽车动力总成控制系统对于动能传递，能量管理，增加续航里程有重要意义。

目录

声明

第一章 绪 论

1.1课题研究背景

1.2汽车关键技术发展情况

1.3国内外研究现状

1.4 本课题研究的内容

第二章 车辆动力总成结构组成与工作原理

2.1 传统汽车动力总成工作原理介绍

2.2 纯电动汽车动力总成组成结构与工作原理

2.3 动力总成系统的优化改进

2.4动力总成关键部件的选型

2.5 动力总成模块间通信

2.6 本章小结

第三章 纯电动汽车动力总成的电机控制

3.1 永磁同步电机选型以及数学模型

3.2 永磁同步电机的控制算法

3.3 电机转子的位置检测方法

3.4 优化后的电机调速系统控制策略

3.5调速系统的硬件实现

3.6 电机调速系统的软件实现

3.7 本章小结

第四章 AMT变速箱与永磁同步电机综合控制

4.1 电控机械式自动变速箱AMT

4.2 换挡规律研究

4.3 整车动力总成电控系统结构

4.4电控系统硬件设计

4.5 电控系统软件设计

4.6 本章小结

第五章 仿真与实验

5.1 永磁同步电机的控制算法系统仿真研究

5.2 整车动力总成系统仿真研究

5.3 整车动力总成系统台架实验

5.1 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 论文工作总结

6.2 今后的研究工作

参考文献

致谢

攻读硕士研究生期间的学术成果