变速器是车辆传动中最关键的一环,其功能是调节传动比,使执行机构按照预期的速度和作用力变化规律输出运动和功率、达到动力源与负载的工作平衡并动态地实现匹配,以保证车辆的正常运行,并获得较佳或最佳的整体性能。 论文选题来自国家自然科学基金项目“电磁耦合无级变速器传动系统研究(50605020)”,以电磁耦合无级变速器(EMCVT,Electro-Magnetic Continuously VariableTransmission)构建的HEV混合动力系统为研究对象。该新型驱动系统不同于在传统汽车的传动系基础上增加电机等动力元件组成的驱动系统,也不同于利用轮毂电机驱动的电动汽车驱动系统,它可以用在传统汽车上,也可以用在混合动力电动汽车上。本文主要开展了如下工作： 全面分析了EMCVT的传动机理和功率流,研究了系统的直流励磁和内部磁场耦合特性,研究了EMCVT主要电磁参数的简化数值计算方法,揭示了系统内部磁通随直流励磁变化趋势的内在规律。 在分析EMCVT工作原理和拓扑结构形式的基础上,构建了基于EMCVT的AHEV混合动力传动系统,并在Matlab/Simulink环境下建立了其仿真模型；同时分析了EMCVT在满足AHEV设计目标和城区工况、高速工况等运行时的需求,并在此基础上提出了EMCVT的设计目标,为样机的制作提供了参考依据。 对EMCVT功能样机进行了设计计算,包括永磁体、内转子线圈绕组、定子线圈绕组、调磁线圈和调磁线圈座和机械结构的设计,计算出EMCVT相关的机械和电磁参数,并加工出EMCVT功能样机。 针对制造出的EMCVT样机的特定结构进行分析,建立了电磁关系的数学模型；研究了EMCVT系统的电磁损耗构成和损耗计算方法；通过对模型进行坐标变换,有效地消除了电感矩阵中的旋转变量,使得旋转部件和固定部件得到解耦,从而使电磁模型得到简化；分析了AHEV在工况运行条件下,EMCVT内部的电磁参数的状态变化规律及效率变化规律,为EMCVT在车上应用时的控制系统设计提供了理论依据。 论文最后对研究内容及成果进行了归纳总结,并对今后进一步的研究提出了建议。