混联式混合动力电动客车动力系统设计

论文摘要

20世纪90年代以来,能源和环境对人类生活和社会发展的影响越来越大,要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨。为解决能源短缺和大气污染问题,开发节能环保汽车已经成为汽车工业的发展方向。混合动力汽车作为公认的节能环保型汽车,正成为汽车行业研发的热点之一。由于混合动力汽车动力系统中有电动系统参与工作,从而可以限制发动机的工作区域,以减少油耗和降低排放。在混合动力汽车结构及参数一定的条件下,通过控制策略实现能量在发动机和电机间的合理分配,可使发动机工作在低油耗、低排放的区域,从而实现对整车油耗和排放的控制。混联式是混合动力车中的一种,它综合了串联和并联式两者的特点,能根据不同工况让油、电两种(或多种)能源分别按串联、并联或串并联结合三种混合模式工作。从而很好地实现动力性,经济性,和环保的统一。本文提供一种集离合,动力合成,变速功能于一体的自动变速动力耦合器。由于是在机械式变速箱的基础上改进所得,其结构简单,改动小,投入小,不但集动力合成,变速功能于一体,而且减少了过渡传动零件,结构紧凑,工作原理简单,易于实现自动控制。该耦合器能够实现串联,并联,混联三种功能。可以调节发电机来保证中间轴转速的稳定,进而保证输出轴转速的稳定。在耦合箱中增加了换档及变速机构,这样可以保证在总功率一定的情况下,对应上坡及起步工况时,动力耦合系统可以随着不同的车速来提供不同的扭矩。进而实现电机的良好运转和工作(这两种工况为电机单独工作)。同时,可以选择不同的发电机与发动机组合,选型比较灵活。本文根据耦合器的设计目标要求,在选型后设计了耦合器各零部件的参数,指出了不同工况下耦合器的工作状态,完成了耦合箱的各轴变速比计算,耦合箱各齿轮的设计及耦合箱的轴设计。给出了不同工作模式下各部件运行情况及参数列表及能量流示意图。本文利用UG软件对混合动力客车耦合箱动力系统进行三维建模,并利用ADAMS对混合动力客车动力系统进行了动力学仿真分析,对耦合箱的设计进行校正,并建立了一个简易的虚拟仿真系统,为以后基于此自动变速动力耦合器的结构改进及控制策略的进一步研究与应用提供一切帮助。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 混合动力汽车概述
• 1.2 研究混合动力客车的重要意义及必要性
• 1.3 混合动力的核心技术
• 1.4 机电耦合系统
• 1.5 课题研究目标及内容
• 第2章 混联式混合动力系统
• 2.1 HEV的分类
• 2.2 混联式混合动力系统的组成
• 2.3 混联式混合动力系统工作原理
• 2.4 混联式混合动力系统的优缺点
• 2.5 本章小结
• 第3章 机电动力耦合系统
• 3.1 机电动力耦合系统简介
• 3.2 机电动力耦合系统的基本功能
• 3.3 机电耦合方案分析
• 3.4 机电动力耦合系统技术发展趋势
• 3.5 本章小结
• 第4章 混合动力车控制策略与仿真研究
• 4.1 混合动力汽车控制策略概述
• 4.2 混合动力汽车控制要点
• 4.3 起步工况控制模式分析
• 4.4 驱动工况控制模式分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 混联式混合动力系统动力耦合装置设计
• 5.1 动力传动系的布置方案及选择
• 5.2 双离合自动变速动力耦合器的设计
• 5.3 双离合自动变速动力耦合器的UG建模
• 5.4 动力耦合器的ADAMS动力仿真
• 5.5 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 发表论文