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原文传递基于电驱动自动变速器(EMT)的Plug-in并联混合动力系统研究

论文题名：	基于电驱动自动变速器(EMT)的Plug-in并联混合动力系统研究
关键词：	电驱动;自动变速;并联混合动力系统;主动同步;电动汽车
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。　　论文对比不同类型的混合动力系统结构,分析了不同系统在实际运用中的优势和不足,以国内外不同并联混合动力系统为研究对象,分别就动力系统结构形式、布置方式和参数匹配展开论述,指出各自系统的优缺点。针对以上并联混合动力系统在结构和配置上的不足,提出了基于电驱动自动变速器的Plug_in并联混合动力系统。在明确了电驱动自动变速器(Electric—drivemechanicaltransmission,EMT)定义的基础上重点分析了EMT的结构特点,即从结构上采用发动机、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能纵向布置的结构难题。　　论文基于EMT特点,对Plug_in并联混合动力系统控制策略以及EMT控制流程进行了论述。系统根据城市公交循环工况合理设计控制策略,充分利用电机零速起步和动力过渡的优势,解决了传统车辆在起步时离合器半离合控制以及换挡过程离合器分开所造成的动力中断。电机快速精准调速特性改变了传统变速器依靠同步器被动摩擦同步的原理,提出了电机主动同步的变速器调速同步技术。　　论文按照既定控制策略,根据中国典型城市公交循环工况进行了动力系统动态参数计算,遵循国家检测标准对电动车辆动力性要求进行了静态参数匹配,得到系统最佳匹配参数。论文根据混合动力系统特点和匹配结果,进行了EMT变速器的结构方案设计和系统集成接口设计,完成了动力总成控制系统部件选型设计、控制器接口定义、高压管理系统设计和电机控制器结构优化。　　论文按照EMT系统特点,对比目前测功实验台的优缺点,提出高效、节能、简单实用的EMT系统对拖实验台,并完成了相关建设和系统实验,实验数据表明,电机的快速精准调速功能使得变速器的换挡时间可以缩短到0.4s,接近DCT的换挡时间,该研究成果有助于解决传统AMT的动力中断时间长的难题。　　论文通过大量的实验台架实验以及超过30台搭载该系统的公交车辆的路试数据验证了系统无论是在性能上还是可靠性上优势明显。尤其是基于该系统的Plug_in混合动力系统,路试节油率超过50％,达到了预期设计目标。
作者：	曹正策
专业：	动力机械及工程
导师：	吴森
授予学位：	博士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2011
正文语种：	中文