电驱动机械式自动变速系统（EMT）结构设计

论文摘要

电动汽车以其节能环保的特点在业界迅猛发展,这种车型必将改变现有能源结构。混合动力电动汽车作为电动汽车的一个分支,在保留传统发动机的基础上,充分发挥电机的优势,大大改善了车辆燃油经济性和排放性。混合动力电动汽车具有纯电动汽车所不具有的价格优势和续航优势,因此混合动力系统的研究任重道远。作为混合动力系统关键技术之一的动力耦合系统一直被研究,但缺少自动变速器技术基础的国内研究对此少有突破。论文提出的电驱动自动变速器通过电机和变速器集成技术,利用电机快速精准调速性能有效解决了并联混合动力系统动力耦合难题。论文通过混合动力电驱动模块设计需求及相关理论论证,提出电驱动机械式自动变速器的电驱动集成模块方案。在明确了电驱动机械式自动变速器（Electric-drive mechanical transmission,EMT）（?）义的基础上,重点介绍了EMT的结构特点,即从结构上采用电机和变速器一体化集成设计。系统遵循动力总成的理念,把系统按照总成进行集成,减少各部件分散设计所带来的联接和定位误差,同时将系统的纵向尺寸大幅度减少,解决了并联混合动力系统不易纵向布置的结构难题。论文基于虚拟样机技术,采用虚拟样机与物理样机相结合的设计方法,进行EMT相关零部件的特性分析及性能参数匹配,在充分标定仿真样机参数的基础上进行产品样机的结构设计。样机台架试验及装车试验均证明该系统能完全满足所面向车型的动力性及各项功能要求,为产品设计提供了具体的理论研究路线及实践基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的技术背景及意义
• 1.2. 国内外发展现状
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.3 课题研究内容及研究方法
• 第2章 系统方案设计
• 2.1 设计需求分析
• 2.1.1 系统布置分析
• 2.1.2 系统功能分析
• 2.1.3 系统可靠性及成本分析
• 2.2 结构方案设计
• 2.2.1 EMT工作原理
• 2.2.2 EMT结构方案
• 2.2.3 基于EMT的混合动力结构方案
• 2.3 EMT系统功能分析
• 第3章 EMT结构设计
• 3.1 EMT动力模块设计方法
• 3.2 EMT动力模块参数匹配
• 3.2.1 产品系列化动力模块参数区间选择
• 3.2.2 功能样机参数匹配
• 3.2.3 产品样机参数匹配
• 3.3 EMT动力模块关键零部件设计
• 3.3.1 电机、变速器结构集成设计
• 3.3.2 EMT混合动力离合器壳设计
• 3.3.3 齿式离合器结构设计
• 3.3.4 自动变速器执行机构设计
• 3.3.5 基于EMT混合动力的动力耦合机构设计
• 第4章 EMT功能样机试制研究
• 4.1 虚拟样机建立
• 4.1.1 虚拟样机技术原理
• 4.1.2 三维建模
• 4.1.3 设计控制策略
• 4.1.4 建立虚拟样机
• 4.2 虚拟样机仿真及分析
• 4.2.1 虚拟样机仿真
• 4.2.2 样机仿真结果分析
• 4.3 功能样机台架试验
• 4.4 虚拟样机仿真参数标定
• 4.5 样机结构优化方案
• 第5章 EMT产品样机设计及试验
• 5.1 EMT产品样机结构设计
• 5.2 台架及装车试验
• 第6章 总结及展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢