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并联式混合动力汽车方案设计与仿真
| 论文题名： | 并联式混合动力汽车方案设计与仿真 |
| 关键词： | 混合动力汽车;行星齿轮机构;匹配设计;能量管理;仿真模型 |
| 摘要： | 以节能和环保为特点的替代能源汽车、燃料电池电动汽车、纯电动汽车、柴油轿车、混合动力汽车等新型车辆成为汽车研发的热点与方向。通过比较这几种节能型汽车的优势与不足,结合我国汽车发展的形势,认为混合动力汽车的研究开发是现行条件下实现节能型汽车产业化最为有效和可行的途径。混合动力汽车的结构型式多样,根据开发车型选择一个结构简洁、布置紧凑、传动高效、匹配合理、控制良好的动力传动系统是混合动力汽车开发成功的关键。为此,本文从分析混合动力汽车动力传动系统的结构入手,比较了各种结构型式的混合动力汽车动力传动系统的优势与不足,肯定了并联式混合动力汽车的突出优势,特别是行星齿轮机构在现行混合动力汽车动力传动系统中的明显优势。通过将行星齿轮机构与传统的机械自动/手动变速器(AMT/MT)、液力机械自动变速器(AT)、无级自动变速器(CVT)、双离合器自动变速器(DCT)相结合,根据混合动力汽车的工作模式,本着功能完备、结构紧凑、控制简单、方案可行的设计原则,本文提出了四类共计十种可行的并联式混合动力汽车传动系统方案。在这四类方案中,经比较选择了基于金属带式无级变速器的设计方案,并在该类方案的四个设计方案中,通过进一步的对比分析,包括速比范围、传动效率、循环功率流等,最终选择了其中之一作为研究的对象。对所选择的结构方案,以SC7130原型车为对象,以提高燃油经济性、不损失动力性为基本原则,结合混合动力汽车各种工作模式下的动力性和经济性要求,对方案所涉及的动力系统、传动系统进行匹配设计研究。完成了方案所涉及的行星齿轮参数、无级变速器速比、发动机、电池、电机等参数的匹配设计。根据混合动力汽车的工作模式、整车能量管理基本原理,确定了整车再生制动能量回收、无级变速器速比控制、工作模式切换的控制策略和方法,并在此基础上建立了基于MatlLab/Simulink的整车动力传动系统仿真模型,进行了整车纯电动加速性能、发动机单独驱动加速性能与混合驱动加速性能的仿真计算以及UDDS和1015循环工况下的燃油经济性仿真计算,其结果表明本文所设计的混合动力汽车的动力性、循环工况下燃油经济性均大大优于原型车,达到了预期效果。 |
| 作者： | 游国平 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 秦大同 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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