基于Simulink的CVT电动汽车整车建模与仿真.pdf

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1、FOCUS技术聚焦摘要：随着油价上涨与石油短缺现象的日益严重，低油耗的新能源汽车必将成为汽车未来的发展方向。以Simulink软件和汽车系统动力学为基础，对装载无级变速器(CVT)的电动汽车整车进行建模仿真。利用正向仿真，从输入工况开始，到驾驶员模型、ECU模型及电机模型等，最后得到汽车的续驶里程以及0．50km／h加速时间等动力性参数。通过仿真结果，验证加载CVT的电动汽车与传统燃油汽车在动力性方面的区别，从而说明电动汽车在未来汽车行业具有竞争性。关键词：电动汽车；CVT；动力性；Simulink建模ModelBuildingandSimul

2、ationonElectricVehiclewithCVTBasedonSimulinkAbstract：Withtheseriousphenomenoninrisingofoilpricesandshortageofoil，developingthelowfuelconsumptionnewenergyvehicleswillbecomethefuturetrend．BasedonSimulinkandthevehicledynamics，simulatingtheelectricvehiclemodelswhichequippedwithC

3、VTisintroducedinthispaper．Inthepaper，byusingforwardsimulation，beginningfrominputtheconditions，andtheninputthepilotmodel，theECUmodelandmotormodel，finallygetthecar’Sdrivingrangeandaccelerationtimefrom0to50km／h．Thesimulationhasverifiedthedifferenceinaccelerationperformancebetwe

4、entheelectricvehiclesequippedwithCVTandthetraditionalvehicles，whichshowsthecompetitivepotentialofelectricvehicleinthefuture．Keywords：Electricvehicle；CVT：Dynamicperformance；Simuiinkmodel环境污染与资源短缺是汽车行业面I临的最大问题，新能源汽车可解决这一问题。无级变速器(CVT)可拥有无穷个挡位，这样能够极大地提高能源利用率，同时也能够提高排放的清洁性，同时由于是自

5、动控制，CVT不需要人为的换挡，操作简单高效。综合来说，电动汽车与金属带式无级变速器CVT都是具有很好的发展前景，将二者很好的结合将进一步发挥他们的优势，使汽车节能环保，降低污染。采用Simulink软件能实现装载CVT的纯电动汽车的仿真，Simulink通过给予一个开放平台，通过已有的模块以及自定义模块的组合，在满足事实条件下，模拟出汽车的控制策略实现过程以及汽车的动力性表现等。1整车建模1．1整车建模依据在ECE工况和匀速工况下，以汽车理论为基础，仿真汽车模型，计算汽车动力性参数。基本过程是，在驾驶员模型中，主要依靠PID参数调节驾驶员模型

6、，驾一26一驶员模型输出踏板开度后，在ECU模型中，经过特定算法，得到目标转矩发送给电机模型。在电机模型中，根据式(1)I’褥到转矩、转速及功率的关系。同时结合散热控制模块，电池信号输出电机转矩给CVT模型，CVT模型接到电机的转矩后，同时收到转速的信号，经过ECU判断信号后，进行速比调节，然后输出转矩给车身模型121，依据式(2)得到驱动力，根据式(3)计算得到汽车的加速度，经过积分后得到汽车的车速，反馈给各个模块后进行实时控制【3I。只2靠(1)E：旦(2)挚=Gf+器地G+rG舢dv一(3)式中：卜发动机功率，kW；％一发动机转矩，N·m

7、；n——发动机转速，r／min；F——汽车驱动力，N；曲线口J‘知，目标车速和实际车速的变化过程基本一致。Z——作用于驱动轮上的转矩，N·m；r-驱动轮半径，m；ir一变速器的速比；i。广_一主传动比；％．-一传动效率；G——汽车重力，N；卜滚动阻力系数；CD_空气阻力系数；A——迎风面积，m2；口——车速，rids；i——坡度；卜旋转质量换算系数。1．2整车Simulink模型整车模型14]主要包括驾驶员模型、电机与电池模型、CVT模型、动力方程模型及ECU模型等。无级变速传动系统控制示意图，如图1所示。操纵机构控制系统渤＼＼传动系统1．3整

8、车参数整车模型中，电池组参数为30组，单体电压为3．4V，90A·h。其余具体参数，如表l所示。器囊剩≯≯”1。丧甍锋塞莲型善麓爹垫i2参数名称数值参