【摘 要】
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随着全世界汽车总保有量的不断提高,世界环境问题、能源危机也越来越突出。纯电动汽车凭借其能源来源广以及零排放的优势,成为了各大品牌汽车制造商以及各国政府的重点发展对象。纯电动汽车目前最大的技术难题就是电池,导致安全性以及续航里程问题长期无法得到解决。论文基于此背景,在已有的研究成果之上,并结合课题组丰富的章动传动研究经验,提出了一种新型双电机章动耦合驱动系统,开展了如下研究。分析了现有的多动力耦合构
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随着全世界汽车总保有量的不断提高,世界环境问题、能源危机也越来越突出。纯电动汽车凭借其能源来源广以及零排放的优势,成为了各大品牌汽车制造商以及各国政府的重点发展对象。纯电动汽车目前最大的技术难题就是电池,导致安全性以及续航里程问题长期无法得到解决。论文基于此背景,在已有的研究成果之上,并结合课题组丰富的章动传动研究经验,提出了一种新型双电机章动耦合驱动系统,开展了如下研究。分析了现有的多动力耦合构型,提出了一种可应用于电动客车的新型双电机章动耦合驱动系统。分析了章动齿轮的耦合特性和系统的工作原理,采用键合图理论绘制系统在不同工作模式下的能量流模型,并建立了对应的系统动力学方程。根据动力性指标和循环工况、道路信息对驱动系统部件的参数进行初步匹配。在此基础上,为了进一步提高车辆经济性,采用了一种粒子群智能优化算法(PSO)对初步匹配的参数进行优化,建立了0-50km/h加速时间和CHINA工况能耗的目标函数,并对建立的目标模型进行求解,得到了经济性最优解的参数。搭建双电机章动耦合动力系统的控制策略整体框架,将整体框架分为上、中、下三层。上层控制策略根据车辆行驶工况,采用“下凹型”曲线控制方式计算基础转矩,并通过模糊控制算法对基础转矩进行补偿。中层控制策略以车速作为逻辑门限值来划分工作模式,并设计了模式切换延迟规律作为两个模式之间的切换规律。提出了以系统电功率最小为原则来分配双电机的转速,提高了电机的能量利用率。下层控制策略详细阐述了两种模式之间的切换流程。为了解决模式切换时产生的动力落差问题,对电机1进行降功率处理,实现模式之间切换平稳且无动力中断。基于Simulink平台,根据整车的动力学原理与双电机系统的运动学特性,对客车系统的各个部件进行建模,并建立原车单电机驱动系统仿真模型,在1015、CHINA、NEDC三种客车常用的行驶循环工况下,分别进行了动力性能和经济性能的仿真对比试验。在当前电池技术背景下,论文所提出的双电机结构成为一种能够有效提升纯电动客车续航里程的解决方案。
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