轮毂电机两挡变速器协同无动力中断换挡控制

doi:10.19562/j.chinasae.qcgc.2023.10.010

摘要/Abstract

摘要：

分布式驱动汽车由于其左右轮转矩独立可控等优点，近年来受到广泛关注；而两挡变速器的使用可有效提高此类电动汽车的动力性与经济性。本文针对分布式驱动汽车提出了一种轮毂电机两挡变速器构型，并针对该构型设计了基于前馈加反馈的无动力中断换挡控制策略，以解决两挡变速器换挡过程动力中断的问题。接着，针对左右轮毂电机两挡变速器协同换挡问题，提出基于逻辑门限的左右协同换挡控制策略，以避免车辆在换挡过程中产生的较大横纵向加速度突变。最后基于搭建的Simulink-Simscape模型进行了无动力中断换挡与左右协同换挡控制策略的仿真验证。仿真结果表明，本文所提控制策略可有效避免轮毂电机两挡变速器换挡过程的动力中断，并可有效减少左右不协同换挡所带来的整车横纵向加速度突变。

关键词: 电动汽车, 分布式驱动, 轮毂电机两挡变速器, 无动力中断, 左右协同换挡

Abstract:

Distributed drive vehicles have attracted wide attention recently because of their advantages such as independently controllable drive torque of left and right wheels. The use of two-speed transmission can effectively improve the power and economy of this kind of electric vehicles. In this paper， a hub-motor two-speed transmission configuration for distributed drive vehicles is proposed， for which a shift control strategy without power interruption is designed based on feedforward and feedback control method to solve the problem of power interruption in the shif process of the two speed transmission. Then， for the problem of coordinated shift of left-right hub-motor two-gear transmission， a left-right coordinated shift control strategy based on logic threshold is proposed in this paper to avoid large abrupt lateral and longitudinal acceleration in the process of shifting. Finally， based on the Simulink-Simscape model， simulation is performed to verify the control strategies of power non-interruption shift and left-right coordinated shift. The simulation results show that the proposed control strategy can effectively avoid the power interruption in the hub motor two-gear transmission shifting process， and can effectively reduce the abrupt acceleration change of the vehicle due to the left and right uncoordinated shift.

Key words: electric vehicles, distributed drive, hub motor with two-speed transmission, no power interruption, left-right coordinated shift

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图/表 32

图1

表1

表2

图2

图3

图4

表3

PID控制律系数取值"

系数	$K p x$	$K i x$	$K d x$
$x = 1$	195	15	5
$x = 2$	78	10	2
$x = 3$	180	10	2

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参考文献 20

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整车参数	数值
整车质量	1 800 kg
迎风面积	2.2 m²
空气阻力系数	0.34
轮胎滚动半径	0.34 m
滚动阻力系数	0.016

挡位	M	C1	C2	OC
1挡	正转	分离	分离	锁死
2挡	正转	接合	分离	分离
倒挡	倒转	分离	接合	分离

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