純電動汽車以電動機(jī)為動力裝置,以蓄電池為能量儲存裝置,與混合動力汽車相比,具有結(jié)構(gòu)簡單、噪音小和零排放等優(yōu)點(diǎn)。純電動汽車憑借廣闊的產(chǎn)業(yè)化前景,在全球各地受到了廣泛關(guān)注與高度重視。如何提升純電動汽車的續(xù)駛里程和綜合性能現(xiàn)已成為電動汽車技術(shù)的主要研究方向,而提高續(xù)駛里程除了依賴于蓄電池技術(shù)外,還受到諸多因素的影響,包括動力總成及其控制技術(shù)、高效的傳動系統(tǒng)及功能全面的能量管理控制方法。本文針對純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)的新構(gòu)型開展研究工作,其具有的兩個動力源能夠依據(jù)不同工況在多個工作模式之間實(shí)現(xiàn)切換,可顯著提升純電動汽車?yán)m(xù)駛里程,大幅拓寬合成動力源驅(qū)動高效率區(qū)域范圍。此外,該系統(tǒng)具備ECVT(Electric Continuously Variable Transmission)的功能,利用擴(kuò)大變速系統(tǒng)的速比變化范圍來有效提升純電動汽車?yán)m(xù)駛里程,同時(shí)在保障行車安全性的前提下,讓汽車制動能量回收更為高效,實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程的進(jìn)一步提高。本文具體研究內(nèi)容如下:(1)針對純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)新構(gòu)型的工作特性展開分析,并詳述其各種工作模式,通過杠桿原理構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型,為后續(xù)匹配設(shè)計(jì)與控制方法研究提供基礎(chǔ)。同時(shí)基于對電動汽車能耗與驅(qū)動電機(jī)工作特性的分析,對純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)新構(gòu)型的節(jié)能潛力及節(jié)能機(jī)理展開探討。(2)探究整車性能和驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)功率之間的關(guān)系,構(gòu)建峰值功率與最高車速、加速能力、爬坡能力的關(guān)系模型;對多種循環(huán)工況的需求功率分布情況進(jìn)行分析,得出負(fù)荷功率概率,作為初步匹配設(shè)計(jì)的依據(jù);基于上述工作進(jìn)行動力傳動系統(tǒng)參數(shù)初步匹配,利用構(gòu)建的仿真平臺對初步匹配參數(shù)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證;為提升整車性能,創(chuàng)建包含動力性與經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù),運(yùn)用遺傳算法對動力傳動系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。(3)綜合考慮動力傳動系統(tǒng)各部件效率及各工作模式下動力傳動系統(tǒng)效率對整車效率的影響,在保證整車動力性的前提下,以提高整車?yán)m(xù)駛里程為目標(biāo),制定基于邏輯門限的實(shí)時(shí)效率最優(yōu)控制策略;另外考慮到駕駛意圖對整車性能的影響,對駕駛意圖進(jìn)行科學(xué)分類,制定基于駕駛意圖的實(shí)時(shí)優(yōu)化控制策略,并對此展開仿真對比分析。(4)在分析關(guān)鍵部件動態(tài)特性的基礎(chǔ)上,構(gòu)建電機(jī)動態(tài)仿真模型、液壓系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型和濕式離合器/制動器動力學(xué)模型,為模式切換動態(tài)過程研究奠定基礎(chǔ);結(jié)合雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)各部件的工作特性和各工作模式特點(diǎn),制定科學(xué)合理的模式切換控制流程;針對轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程,提出電機(jī)、離合器/制動器的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)控制方法;利用MATLAB/Simulink平臺對各工作模式之間的模式切換過程完成仿真分析。(5)完成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)試驗(yàn),為開展后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)支撐,并對純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)試驗(yàn)樣機(jī)和試驗(yàn)臺架進(jìn)行設(shè)計(jì)加工,運(yùn)用Matlab/Simulink及dSPACE平臺對雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)控制程序及試驗(yàn)臺架測控軟件進(jìn)行開發(fā),完成基于dSPACE的純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)臺架試驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā);運(yùn)用開發(fā)的臺架試驗(yàn)系統(tǒng)完成純電動汽車雙驅(qū)動力傳動系統(tǒng)的功能性試驗(yàn)。
【學(xué)位單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U469.72
【部分圖文】：

來幾年超過美國躍居全球首位[7-9]。世界主要國家的二氧化碳排放情況如圖1.1所示，中國無疑是全球二氧化碳排放大國。汽車排放的其它污染物也已嚴(yán)重影響我國生態(tài)環(huán)境，大氣中PM2.5、氮氧化物和二氧化硫含量問題非常嚴(yán)峻。目前，我國已面臨石油供給、大氣污染日益緊張的局面，促進(jìn)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的能源轉(zhuǎn)型勢在必行，發(fā)展新能源汽車已成為交通能源轉(zhuǎn)型的必然趨勢[10-14]。 圖 1.1 世界主要國家二氧化碳排放情況 Fig. 1.1 The emissions of carbon dioxide for the major coun

1 緒 論 技術(shù)的日趨成熟，以及消費(fèi)者對汽車性能，尤其是對駕駛舒適性不斷提高，在純電動汽車上采用自動變速器并對其進(jìn)行綜合控制和綜合性能將成為發(fā)展趨勢[34-36]。 純電動汽車動力傳動系統(tǒng)構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀 同于其他新能源汽車，純電動汽車完全由動力電池的電能驅(qū)動整基本結(jié)構(gòu)主要由三個子系統(tǒng)組成：電力驅(qū)動子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)7]。某自主品牌純電動汽車結(jié)構(gòu)原理如圖 1.2 所示。

1.3 純電動汽車機(jī)械驅(qū)動布置形式結(jié)構(gòu)原理示意圖 .3 The structure of mechanical drive pure electric vehicle 合式構(gòu)型 車企業(yè)采用的技術(shù)方案是在前述機(jī)械驅(qū)動布置構(gòu)型后得到單電機(jī)-驅(qū)動橋組合式構(gòu)型，其結(jié)構(gòu)原理如圖 1.和變速器，采用固定速比的減速器，動力傳動系統(tǒng)更加還減小了整車質(zhì)量和體積，方便整車布置，便于安裝。主要銷售的此構(gòu)型純電動汽車性能參數(shù)。 電機(jī)控制器電動機(jī)驅(qū)動橋
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2836209