電動(dòng)汽車(chē)兩檔行星式自動(dòng)變速器的設(shè)計(jì)與研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-25 20:29
全球傳統(tǒng)燃油車(chē)保有量每年持續(xù)增長(zhǎng),給人們出行帶來(lái)方便的同時(shí)也給能源、環(huán)境、交通等方面帶來(lái)了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了改善全球環(huán)境問(wèn)題、緩解能源危機(jī),世界各國(guó)都在積極開(kāi)展對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的研究。本文基于某校企合作項(xiàng)目開(kāi)發(fā)一款兩檔行星齒輪的變速器,盡可能提高整車(chē)動(dòng)力性和續(xù)航能力,降低整車(chē)對(duì)電機(jī)性能的要求。首先,簡(jiǎn)要敘述了純電動(dòng)汽車(chē)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展背景、國(guó)內(nèi)外變速器的發(fā)展現(xiàn)狀,根據(jù)所研究車(chē)型的基礎(chǔ)參數(shù)初步確定選定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的型號(hào),然后針對(duì)本次研究車(chē)型的特點(diǎn)和成本要求確定了整車(chē)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,并初步確定通過(guò)兩檔變速器來(lái)提升電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性,確定了傳動(dòng)系傳動(dòng)比的上下限所滿足的條件。為進(jìn)一步提升整車(chē)性能,對(duì)兩檔行星齒輪變速器各檔位傳動(dòng)比進(jìn)行優(yōu)化,并以整車(chē)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性為優(yōu)化目標(biāo),建立優(yōu)化算法的多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)。針對(duì)遺傳算法在優(yōu)化過(guò)程中出現(xiàn)早熟而收斂于局部最優(yōu)的問(wèn)題,提出以模擬退火算法調(diào)整遺傳算法優(yōu)化過(guò)程中的系數(shù),來(lái)滿足優(yōu)化迭代結(jié)果收斂于整體最優(yōu)。在MATLAB中編寫(xiě)模擬退火遺傳算法優(yōu)化程序,經(jīng)過(guò)迭代優(yōu)化最終得到各檔位最優(yōu)傳動(dòng)比。利用行星齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)了行星齒輪式兩檔變速器,并基于模擬退火遺傳算...
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
自動(dòng)變速器在各國(guó)汽車(chē)行業(yè)占比Fig1.1Automatictransmissionistheproportionofautomobileindustryineach
這個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車(chē)速即為換檔車(chē)速,為 22. 4km/h,動(dòng)力性目標(biāo)函22.4 1001 21 2 3 00 22.41 21, , ) (3.6a at f W t f Wm m x x t du duF F F F F F 中: t0為換檔時(shí)間,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)是從 1 檔轉(zhuǎn)換到 2 檔時(shí)間平均值大概需要 0. 8s,因此可以取換檔時(shí)間為 0. 8s。)經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)的建立常電機(jī)特性曲線包含兩個(gè)部分:外特性曲線和效率特性曲,典型的特圖 3.3 所示。圖中可以看出,位于曲線最外側(cè)的是電機(jī)外特性曲線,了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大輸出能力;其他的一系列的等值線圈組成的是電機(jī)線,代表了電機(jī)的效率分布特性?梢园l(fā)現(xiàn),在額定工作點(diǎn)附近,電而在遠(yuǎn)離額定工作點(diǎn)的工作區(qū)域中,電機(jī)效率下降。由于電機(jī)的效率散,為了能直觀顯示電機(jī)效率總體分布情況,在轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速的二維圖率的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速點(diǎn)用等值線進(jìn)行連接。要精確繪制等值線需要大量的實(shí)際采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)并不能很好的繪制出等值線,因此需要采用數(shù)據(jù)擬采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)之外的效率值進(jìn)行擬合逼近。
第三章 基于模擬退火遺傳算法的傳動(dòng)系速比優(yōu)化動(dòng)電機(jī)的效率 能夠視為是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù); 從析可以得知,用多元線性回歸方法對(duì)這一函數(shù)可以進(jìn)行曲面擬合,則為0 01( 1)( 2) 1 (2dc d cd cB d d d c T n 中: B 為各項(xiàng)系數(shù)組;λ 為模型的階數(shù); c = 0,…,d;d = 0,…,λ。4)續(xù)航里程分析次研究分析采用歐洲循環(huán)駕駛法(NEDC),這個(gè)方法是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)在勻所造成的能耗和在勻加速行駛情況下造成的駛能耗同時(shí)進(jìn)行計(jì)算后再。該車(chē)速曲線如圖 3.4 所示,NEDC 工況循環(huán)時(shí)間達(dá)到 1184s,行駛里km,最高車(chē)速為 120km/h,平均車(chē)速為 33.21km/h,怠速時(shí)間 298s。當(dāng)為 0 時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)進(jìn)入斷電狀態(tài),此時(shí)車(chē)輛無(wú)怠速能耗,在此工況的汽車(chē)的能耗會(huì)分成以下兩個(gè)區(qū)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)車(chē)輪轂電機(jī)行星齒輪減速器均載性能分析[J]. 張將,秦訓(xùn)鵬,陳浩冉. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(06)
[2]某轎車(chē)自動(dòng)變速器行星輪系建模及有限元分析[J]. 趙妞,趙恒文. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]豐田U760E型自動(dòng)變速器行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)分析[J]. 郭兆松. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2016(04)
[4]電動(dòng)汽車(chē)混合驅(qū)動(dòng)與混合制動(dòng)系統(tǒng)——現(xiàn)狀及展望[J]. 張俊智,呂辰,李禹橦. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]行星齒輪兩檔變速器的純電動(dòng)汽車(chē)性能仿真[J]. 王天利,張鍵,張宏雙,熊金勝. 中國(guó)測(cè)試. 2014(03)
[6]某型混合動(dòng)力汽車(chē)AMT換擋控制策略的研究[J]. 秦大同,杜波,段志輝,劉永剛,林毓培. 汽車(chē)工程. 2013(11)
[7]一種電動(dòng)汽車(chē)用兩檔自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)[J]. 何李婷,吳占雨,吳國(guó)彬,武冠宏,陳奇. 科技信息. 2013(21)
[8]純電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩控制策略的研究[J]. 侯澤躍. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2012(30)
[9]我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖研究[J]. 張平,胡安榮. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討. 2012(10)
[10]電動(dòng)汽車(chē)的加速轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制策略[J]. 秦大同,周孟喜,胡明輝,胡建軍,陳淑江. 公路交通科技. 2012(05)
博士論文
[1]兩檔雙離合器自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究[D]. 顧強(qiáng).吉林大學(xué) 2012
[2]基于AMT的混合動(dòng)力汽車(chē)電動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)單元(E.T.Driver)控制策略研究[D]. 董悅航.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]某行星齒輪變速箱的設(shè)計(jì)及分析[D]. 寧立華.東北大學(xué) 2014
[2]基于行星變速的純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配[D]. 董春迎.山東理工大學(xué) 2014
[3]純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法研究[D]. 吳雪.吉林大學(xué) 2013
[4]基于精確齒面建模的弧齒錐齒輪有限元分析[D]. 江玉剛.浙江大學(xué) 2011
[5]純電動(dòng)車(chē)整車(chē)控制策略的研究[D]. 華夢(mèng)新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)及換擋控制研究[D]. 周保華.重慶大學(xué) 2010
[7]純電動(dòng)車(chē)整車(chē)控制策略及控制器的研究[D]. 姜海斌.上海交通大學(xué) 2010
[8]XL純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力總成控制策略研究及軟件開(kāi)發(fā)[D]. 汪葵.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3249900
【文章來(lái)源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:91 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
自動(dòng)變速器在各國(guó)汽車(chē)行業(yè)占比Fig1.1Automatictransmissionistheproportionofautomobileindustryineach
這個(gè)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的車(chē)速即為換檔車(chē)速,為 22. 4km/h,動(dòng)力性目標(biāo)函22.4 1001 21 2 3 00 22.41 21, , ) (3.6a at f W t f Wm m x x t du duF F F F F F 中: t0為換檔時(shí)間,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)是從 1 檔轉(zhuǎn)換到 2 檔時(shí)間平均值大概需要 0. 8s,因此可以取換檔時(shí)間為 0. 8s。)經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)函數(shù)的建立常電機(jī)特性曲線包含兩個(gè)部分:外特性曲線和效率特性曲,典型的特圖 3.3 所示。圖中可以看出,位于曲線最外側(cè)的是電機(jī)外特性曲線,了驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大輸出能力;其他的一系列的等值線圈組成的是電機(jī)線,代表了電機(jī)的效率分布特性?梢园l(fā)現(xiàn),在額定工作點(diǎn)附近,電而在遠(yuǎn)離額定工作點(diǎn)的工作區(qū)域中,電機(jī)效率下降。由于電機(jī)的效率散,為了能直觀顯示電機(jī)效率總體分布情況,在轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速的二維圖率的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速點(diǎn)用等值線進(jìn)行連接。要精確繪制等值線需要大量的實(shí)際采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)并不能很好的繪制出等值線,因此需要采用數(shù)據(jù)擬采樣數(shù)據(jù)點(diǎn)之外的效率值進(jìn)行擬合逼近。
第三章 基于模擬退火遺傳算法的傳動(dòng)系速比優(yōu)化動(dòng)電機(jī)的效率 能夠視為是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n之間的函數(shù); 從析可以得知,用多元線性回歸方法對(duì)這一函數(shù)可以進(jìn)行曲面擬合,則為0 01( 1)( 2) 1 (2dc d cd cB d d d c T n 中: B 為各項(xiàng)系數(shù)組;λ 為模型的階數(shù); c = 0,…,d;d = 0,…,λ。4)續(xù)航里程分析次研究分析采用歐洲循環(huán)駕駛法(NEDC),這個(gè)方法是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)在勻所造成的能耗和在勻加速行駛情況下造成的駛能耗同時(shí)進(jìn)行計(jì)算后再。該車(chē)速曲線如圖 3.4 所示,NEDC 工況循環(huán)時(shí)間達(dá)到 1184s,行駛里km,最高車(chē)速為 120km/h,平均車(chē)速為 33.21km/h,怠速時(shí)間 298s。當(dāng)為 0 時(shí),驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)進(jìn)入斷電狀態(tài),此時(shí)車(chē)輛無(wú)怠速能耗,在此工況的汽車(chē)的能耗會(huì)分成以下兩個(gè)區(qū)域。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電動(dòng)車(chē)輪轂電機(jī)行星齒輪減速器均載性能分析[J]. 張將,秦訓(xùn)鵬,陳浩冉. 機(jī)械傳動(dòng). 2017(06)
[2]某轎車(chē)自動(dòng)變速器行星輪系建模及有限元分析[J]. 趙妞,趙恒文. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(03)
[3]豐田U760E型自動(dòng)變速器行星齒輪變速機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)分析[J]. 郭兆松. 拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē). 2016(04)
[4]電動(dòng)汽車(chē)混合驅(qū)動(dòng)與混合制動(dòng)系統(tǒng)——現(xiàn)狀及展望[J]. 張俊智,呂辰,李禹橦. 汽車(chē)安全與節(jié)能學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]行星齒輪兩檔變速器的純電動(dòng)汽車(chē)性能仿真[J]. 王天利,張鍵,張宏雙,熊金勝. 中國(guó)測(cè)試. 2014(03)
[6]某型混合動(dòng)力汽車(chē)AMT換擋控制策略的研究[J]. 秦大同,杜波,段志輝,劉永剛,林毓培. 汽車(chē)工程. 2013(11)
[7]一種電動(dòng)汽車(chē)用兩檔自動(dòng)變速器傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)[J]. 何李婷,吳占雨,吳國(guó)彬,武冠宏,陳奇. 科技信息. 2013(21)
[8]純電動(dòng)汽車(chē)轉(zhuǎn)矩控制策略的研究[J]. 侯澤躍. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2012(30)
[9]我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖研究[J]. 張平,胡安榮. 現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)探討. 2012(10)
[10]電動(dòng)汽車(chē)的加速轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制策略[J]. 秦大同,周孟喜,胡明輝,胡建軍,陳淑江. 公路交通科技. 2012(05)
博士論文
[1]兩檔雙離合器自動(dòng)變速器的純電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究[D]. 顧強(qiáng).吉林大學(xué) 2012
[2]基于AMT的混合動(dòng)力汽車(chē)電動(dòng)變速驅(qū)動(dòng)單元(E.T.Driver)控制策略研究[D]. 董悅航.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]某行星齒輪變速箱的設(shè)計(jì)及分析[D]. 寧立華.東北大學(xué) 2014
[2]基于行星變速的純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化匹配[D]. 董春迎.山東理工大學(xué) 2014
[3]純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配方法研究[D]. 吳雪.吉林大學(xué) 2013
[4]基于精確齒面建模的弧齒錐齒輪有限元分析[D]. 江玉剛.浙江大學(xué) 2011
[5]純電動(dòng)車(chē)整車(chē)控制策略的研究[D]. 華夢(mèng)新.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[6]電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì)及換擋控制研究[D]. 周保華.重慶大學(xué) 2010
[7]純電動(dòng)車(chē)整車(chē)控制策略及控制器的研究[D]. 姜海斌.上海交通大學(xué) 2010
[8]XL純電動(dòng)轎車(chē)動(dòng)力總成控制策略研究及軟件開(kāi)發(fā)[D]. 汪葵.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3249900
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