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原文传递双行星排式混合动力汽车功率流分析与建模仿真研究

论文题名：	双行星排式混合动力汽车功率流分析与建模仿真研究
关键词：	混合动力汽车;双行星排;功率分流;参数匹配
摘要：	随着环境污染和能源危机的加剧，使得节能减排成为社会最为关心的问题之一，这促使了节能汽车技术的快速发展与推广应用。混合动力汽车既具有传统内燃机汽车良好的动力性与续航里程，又具有电动汽车排放少、清洁等优势，因此成为研究热点。其中，双行星排式混合动力汽车因其结构紧凑、能够实现整车车速与发动机转速同时解耦、工作模式更加丰富，而具有较好的应用前景。然而，由于双行星排功率分流耦合机构结构的特殊性，当参数设计不合理时，系统也会因为内部存在的高功率循环而能量转化效率降低，无法充分发挥双行星排式功率分流耦合机构的优势。据此，本文围绕一款采用双行星排功率分流耦合机构的混联式混合动力汽车，分析功率分流耦合机构的功率流流动，并进行了整车部件选型、参数匹配以及整车的建模仿真研究。　　首先，基于单排行星轮功率分流类型，对复合行星排分流机构进行了更为详细的分类与?述。分析复合行星排机构优缺点，阐述由于功率循环的存在导致功率分流机构产生噪音、磨损、传动效率降低等故障的原因。在此基础上以双行星排功率分流机构为例，分析了各行星排参数大小、行星排参数之间的关系及行星排参数与其他部件的关系对不同类型的分流机构功率循环的影响机理。　　其次，根据离合器的结合状态及动力部件的参与情况，分析了双行星排混合动力汽车的工作模式并判断每种工作模式的分流类型。采用杠杆模拟法对各个模式进行了运动学与动力学分析，建立各工作模式的数学模型。分析了两个行星排传动比参数及参数之间的关系在不同工作模式中对功率分流耦合机构的不同影响，因此确定了每个模式对避免产生功率循环的一般条件，为功率分流耦合机构结构参数的优化?供了理论指导。　　随后，依照某混合动力汽车整车参数及性能指标要求，结合功率分流耦合机构避免产生功率循环的一般条件，确定两个行星排的传动比参数，并依据混合动力汽车在纯电动驱动、混合驱动、纯发动机驱动几种驱动模式下动力性能指标基于在满足动力性的同时选择紧凑、轻便的部件等参数匹配基本要求，对该车进行了发动机、电池、电机等部件的选型和参数匹配研究。　　最后，在CRUISE平台搭建了双行星排混合动力汽车整车模型，在MATLAB/Simulink中搭建了基于发动机恒定工作点的能量管理策略模型，并对设计的双行星排式混合动力汽车进行联合仿真：确定该混合动力汽车在发动机启动、爬坡、纯电动加速及纯电动续航里程这几方面都满足设计目标。当该车在 NEDC循环工况下行驶时，发动机固定在两个工作点，同时动力电池的SOC也能保持在良好的范围内，验证设计的双行星排式混合动力汽车参数匹配的正确性和控制策略的有效性。
作者：	张绚玮
专业：	载运工具运用工程
导师：	陈龙
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江苏大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文