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原文传递双电机构型纯电动汽车再生制动研究

论文题名：	双电机构型纯电动汽车再生制动研究
关键词：	纯电动汽车;无动力中断;再生制动;控制策略;联合仿真
摘要：	随着工业快速发展，环境污染和能源危机已成为人类面临的两大难题。近年来，新能源汽车得到了迅速发展，纯电动汽车更是成为研究热点。然而，续驶里程成为了制约纯电动汽车发展的关键问题。从新的构型、再生制动等方面入手，开展旨在提高能量利用率、增加续驶里程的纯电动汽车关键技术研究，具有十分重要的理论意义和应用价值。论文主要研究工作和创新点如下：　　(1)提出一种新的双电机构型的纯电动汽车传动系统方案。首先对该构型的传动系统结构方案作出了较为详细的介绍，在此基础上，对双电机构型纯电动汽车的工作模式进行了划分，并对不同驱动模式及模式间切换过程进行了动力学分析。单电机提供动力的纯电动汽车，为了满足动力性要求，往往将电机功率设置得很大，导致大部分时间负荷率较低，效率低下，而本文提出的新构型不仅通过双电机进行动力驱动可以减少单个电机容量，提高单个电机负荷率，还可以在适当的时候进行换挡，以提高汽车的动力性和经济性，相对于传统单电机固定速比结构可大大提高能量利用率。　　(2)制定无动力中断换挡控制策略。由于本文所提出的双电机构型多挡纯电动汽车在换挡时由于传动链的断开，会导致动力中断的现象。因此，针对不同驱动模式制定了相应的无动力中断换挡控制策略，保证了再生制动过程中，电机制动力在降挡时不忽然退出，提高了平顺性及安全性。　　(3)制定再生制动系统制动力分配策略。在保证制动过程中电机制动力不丢失后，通过对再生制动过程的理论分析及经典再生制动力分配策略的研究，基于ECE法规制定了经济性策略，该策略包括了摩擦制动力与再生制动力的分配以及前、后轴的制动力分配等。同时，考虑到雨雪天气等路面附着系数低的情况，制定了一种以最大化利用地面附着力为目标的安全性策略，并在后续与经济性策略仿真结果对比，验证了经济性策略的再生制动能量回收能力。　　(4)进行双电机构型的传动系统建模及其性能仿真分析。通过 AMESim与Matlab/Simulink联合仿真，得到的仿真结果表明本文制定的无动力中断换挡控制策略可以使各种驱动模式下，两个电机在换挡过程中输出的扭矩基本保持不变，换挡冲击度小于10m/s3，同时在双电机同挡位联合驱动模式下，离合器的滑摩功也较少。该策略很好的保证了制动时的降挡过程不发生电机制动力忽然退出的现象，提高了制动安全性和平顺性。之后，通过选取不同初始速度和制动强度下的典型制动工况及三种经典的城市循环工况进行仿真研究，仿真结果表明，本文制定的经济性策略具有良好的制动效能，在制动过程中没有发生前、后轮的抱死状况，保证了制动过程的方向稳定性，并通过与安全性策略对比，验证了再生制动能量回收能力，仿真结果表明，在 JP10-15、NEDC及 UDDS循环工况下，经济性策略比安全性策略分别增加了24.79％、15.71%和25.4%。
作者：	唐之尧
专业：	机械工程
导师：	张邦基
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2017
正文语种：	中文