【摘要】：新能源汽車是《中國制造2025》重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域之一。新能源汽車的種類及結(jié)構(gòu)形式多種多樣。由于受電池、儲能系統(tǒng)及國家電路電網(wǎng)技術(shù)的限制,混合動(dòng)力汽車(hybrid electric vehicle,HEV)已成為新能源汽車開發(fā)的熱點(diǎn)。而混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中極其重要的部件就是耦合器和離合器,它們起到控制車輛運(yùn)行時(shí)的動(dòng)力傳遞、輔助換擋、防止傳動(dòng)系過載、及中斷或?qū)崿F(xiàn)能量傳遞的作用。由于駕駛者面對的路況及交通環(huán)境具有不確定性,車輛本身是非線性、時(shí)變系統(tǒng),建立精確可靠的離合器控制模型十分困難。通過對耦合器及離合器控制的核心技術(shù)進(jìn)行深入分析與研究,以并聯(lián)混合動(dòng)力汽車重要的動(dòng)力切換與傳遞部件耦合器為研究對象,研究了其工作原理及能量傳輸路線,并在Simulink建模仿真,為進(jìn)一步研究離合器控制系統(tǒng)提供重要參數(shù)。分析了離合器的評價(jià)指標(biāo)、接合參數(shù)及模型,提出了基于專家經(jīng)驗(yàn)的邏輯門限值離合器控制,建立了系統(tǒng)的二級控制模型,并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。為進(jìn)一步提高離合器控制系統(tǒng)的智能性、魯棒性,將該離合器控制系統(tǒng)里的滑摩階段再判斷常值參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,變?yōu)榛谀：?guī)則的可動(dòng)態(tài)調(diào)整參數(shù)。最后,搭建了離合器、耦合器控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺架,進(jìn)行了離合器控制的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的離合器控制系統(tǒng)具有很好的控制效果,系統(tǒng)響應(yīng)速度更快、適應(yīng)性更強(qiáng)。
【學(xué)位授予單位】：中原工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U469.7;U463.211
【圖文】：

電動(dòng)汽車可分為三類：氫燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV-FuelCellElectricVehicle）、純電動(dòng)汽車（PEV-PureBatteryElectricVehicle）和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV-HybridElectricVehicle），如圖1.1所示。電動(dòng)汽車氫燃料電池電動(dòng)汽車純電動(dòng)汽車混合動(dòng)力汽車圖1.1 電動(dòng)汽車分類（1）燃料電池汽車燃料電池電動(dòng)汽車是指將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電池電能的電動(dòng)汽車。目前，燃料電池汽車仍處于研發(fā)試驗(yàn)階段,面臨的挑戰(zhàn)主要有安全問題、儲氫技術(shù)、成本問題。（2）純電動(dòng)汽車全球首輛電動(dòng)車由安德森于1939年設(shè)計(jì)，用于儲存能量的電池存在不能再充的缺陷。而后來出現(xiàn)的電動(dòng)汽車受蓄電池容量限制，車速不高。近年，我國電動(dòng)汽車研究已取得顯著成果。著名的有比亞迪和奇瑞等。由于蓄電池容量還沒有突破，因此開發(fā)大型電動(dòng)汽車受到限制而小型及微型電動(dòng)汽車比較合適。純電動(dòng)汽車面臨的挑戰(zhàn)主要有三大方面：1）將污染轉(zhuǎn)移到了電廠，并不是真正意義上的環(huán)保。2）需要充電站且充電慢。雖然有快充技術(shù)，但快充是需要犧牲蓄電池壽命 的

換成機(jī)械能。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分功率轉(zhuǎn)為電功率傳輸，有能量損失，降低了這一部分功率的傳輸效率。但整體看來，混動(dòng)系統(tǒng)的總體效率提高了。下面主要介紹輸入式功率分流，以行星齒輪耦合器為例，如圖2.1所示。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī)輸出鏈條輸入軸輸出軸圖2.1 行星齒輪耦合器功率流動(dòng)

此重新匯合的耦合器，是輸入式功率分流耦合器。2.2 行星齒輪耦合器豐田公司比較經(jīng)典的耦合機(jī)構(gòu)為如圖2.2 所示的以行星齒輪機(jī)構(gòu)為核心部件的PSD 裝置（Power-SplitDevice）。用該行星齒輪機(jī)構(gòu)耦合裝置可使混合動(dòng)力汽車實(shí)現(xiàn)無級變速（ElectricContinuously Variable Transmission, EVT）。該結(jié)構(gòu)使整車布置省去變速箱結(jié)構(gòu)總成從而降低車身重量，使車輛擁有更高的燃油經(jīng)濟(jì)性，更好的動(dòng)力性。雖然其機(jī)械結(jié)構(gòu)緊湊，但控制系統(tǒng)復(fù)雜。從圖2.2中可看出，該混合動(dòng)力系統(tǒng)用一臺發(fā)動(dòng)機(jī)、2臺電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)車輛。其中齒圈通過扭轉(zhuǎn)減震器與左端功率較大的電動(dòng)機(jī)MG2 連接。該電機(jī)為主驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可通過齒圈右端的轉(zhuǎn)動(dòng)鏈與主減速器輸入端連接，經(jīng)差速器傳遞驅(qū)動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)車輛。而功率較小的電動(dòng)機(jī)MG1通過扭轉(zhuǎn)減震器與太陽輪連接，主要用于發(fā)電。該系統(tǒng)可用杠桿分析法建立模型。圖2.2 行星齒輪耦合器混合動(dòng)力汽車

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2806507