在国家大力支持发展新能源汽车背景下,纯电动汽车市场占有率越来越高,如何提高续驶里程是制约纯电动汽车推广普及的关键技术之一,消费者对续驶里程也提出了越来越高的要求。电驱动系统作为纯电动汽车核心总成直接影响整车多项性能,近些年通过匹配多挡位变速器以提高电驱动系统运行效率的途径得到国内外汽车厂家的关注,但受限于系统集成、可靠性等关等键技术,目前还未能在纯电动车上普及应用。本文针对匹配多挡位变速器的纯电动车辆电驱动系统参数优化、最佳换挡规律设计,在汽车系统动力学理论基础上,应用动态规划、遗传算法、卡尔曼滤波等理论和方法,本文主要开展了纯电动车电驱动系统参数匹配及换挡控制策略研究,主要研究内容如下:(1)阐述了课题背景以及研究意义,首先对纯电动车电驱动系统是否需要多挡变速箱及用于纯电动车变速箱构型进行了分析,然后针对纯电动汽车AMT电驱动系统参数匹配、多挡位AMT换挡规律以及参数辨识方法的国内外研究现状进行调研。针对目前多挡位电驱动系统存在的问题,提出了本文主要研究内容。(2)分析了纯电动汽车电驱动系统典型构型的特点,在此基础上选择取消离合器的集中式电驱动系统为研究对象;以满足整车性能指标设计要求为目标完成了电驱动系统关键部件的选择和参数匹配,主要包括驱动电机功率匹配、转速匹配以及传动装置参数匹配。采用动态规划方法分析传动装置挡位数和速比对整车性能的影响,通过优化确定了电驱动系统挡位数和速比。(3)基于Matlab和Amesim搭建了整车纵向动力性仿真模型,模型主要包括驱动电机、电池、传动装置、整车控制器、AMT控制器和整车模型等模块。通过循环工况仿真分析验证了仿真平台的准确性,为本文开展换挡策略设计提供了分析平台。(4)选择两参数换挡规律为研究对象,采用图解法分别设计了动力性或经济性单一性能最佳的换挡规律,然后采用遗传算法进行综合考虑经济性和动力性的综合性换挡规律设计,建立了换挡规律优化模型,采用加权方式构建了兼顾整车多种性能的目标函数。通过仿真从动力性和经济性两个方面对三种换挡规律进行对比,通过量化的评价指标验证了本文采用遗传算法设计的综合换挡规律具有兼顾动力性和经济性的优势,而且能够设计出适应驾驶员类型的个性化换挡规律。(5)采用扩展卡尔曼滤波算法实现整车质量及道路坡度的在线辨识,该算法可实现整车质量及道路坡度的有效估计,能够适用于纯电动汽车电动的控制系统。在此基础上开展了不同载荷和不同道路坡道工况下换挡策略研究,仿真结果表明,本文设计的坡道换挡策略可在上坡时动态调整降挡车速,可避免频繁换挡现象的出现,降低换挡元件的磨损程度;下坡时动态调整降挡车速,可以最大限度的发挥驱动电机制动力矩特性,不仅可以提高制动能量回收效率,而且能够有效的降低制动系统的磨损程度。(6)为验证本文提出的换挡控制策略,完成了两挡AMT控制系统软件架构设计和硬件电路设计,基于自主开发的控制器,采用基于模型的控制软件开发流程,完成了整车道路试验。通过0-100km/h加速测试、不同载荷和不同道路坡度工况换挡测试,验证了本文所设计的换挡策略的有效性和实用性。