插电式混动用新型变速器动力匹配及试验验证

分析了新型定轴式车用有源传动装置多种动力传递路径的特征.针对插电式混合动力电动汽车(PHEV)应用,从最高车速,最大坡起能力以及后备功率三方面,给出了不同整车工作模式下的动力性设计要求,说明了寻找一套全新的动力性匹配设计方法的必要性.按照不同整车工作模式下的后备功率要求,确定了动力源类型以及功率等级.按照最大坡起能力要求以及坡起过程中离合器滑磨功的限值,确定了一档速比.按照最高车速要求,确定了电机动力传递路径速比以及其余档位速比.介绍了原理样机以及样车的结构特征,基于新欧洲行驶工况(NEDC)完成了能耗测试,并详细分析了期间在进行模式及档位切换时实现轮边驱动力平顺的方法.     

新型功率分流混合动力汽车的动力性优化

动力性是整车的重要性能指标之一.为研究混合动力汽车的动力性优化问题,按照车速序列将全油门加速过程转化为多级决策过程,提出了动力性优化问题的动态规划求解方案;建立了新型功率分流混合动力汽车模型,基于Matlab仿真平台得到了全局最优控制策略;同时,建立了双电机转矩图,定义电机速比及动力电池功率带,分析、归纳了全油门加速控制策略.整车动力性优化试验结果显示,优化后车辆的百公里加速时间减少了15.7%,基于动态规划算法的控制策略可显著提升整车动力性.     

燃料电池混合动力轿车控制策略与参数优化

以某国产经济型轿车为平台,对其动力总成进行了燃料电池混合动力驱动系统的虚拟改装．为提高其整车的经济性和动力性,使用ADVISOR软件对整车性能进行仿真分析,研究了燃料电池混合动力驱动系统开关控制模式和功率跟随控制模式的特性,确定功率跟随控制模式为适合该车型的控制策略．分析了4种典型驱动工况下不同混合动力度的整车经济性及动力性,其中50％的混合动力度是适用于该车型燃料电池混合动力驱动系统最优配置．在此最优配置下,以最小氢气燃料消耗为目标,优化主减速比、燃料电池的最大和最小工作功率以及蓄电池的充电功率,得到了燃料电池混合动力系统的最佳工作点．     

并联式混合动力新型有源传动装置动力换档特性

开发了一种基于定轴齿轮传动方式并集成电机的新型混合动力车用有源传动装置,通过自动切换机构,电机可选择性地与变速器输入轴或输出轴建立动力传递路径.一方面当电机与输入轴连接时,可利用档位速比实现高效驱动;另一方面在换档时,电机可通过短时与输出轴连接,实现无动力中断换档.完成了EMT(electrified manual transmission)的动力性匹配设计,并通过仿真分析详细说明了EMT实现无动力中断换档的过程.结合第一轮样机的开发及台架试验,考察了换档期间电机维持车辆动力不中断的能力.     

混合动力汽车传动系优化匹配及性能仿真

制定了轻度混合动力汽车的控制策略，并依据整车结构及控制策略，修改了ADVISOR软件的相关模块，建立了轻度混合动力汽车的仿真模型．采用性能等级数值方法，分析了发动机功率的变化对整车性能的影响，在综合考虑制造成本和节能目标值的前提下，确定了各部件的具体参数．利用正交试验设计优化方法，分析了变速器各挡速比对整车性能的影响，确定了各挡速比的范围．对所匹配车辆的动力性及其在几种循环工况下的燃油经济性进行了仿真，并与动力性相近普通车辆的燃油经济性进行了对比分析．     

考虑运行工况的纯电动汽车动力传动系统参数设计

针对传统理论计算方法的不足,提出了一种理论计算与运行循环工况分析相结合的纯电动汽车动力传动系统的参数设计方法。根据整车动力性需求确定了电机的峰值功率。为使运行工况下电机尽可能工作在高效区,选取10种循环工况对整车需求功率范围进行分析,由此确定了电机的额定功率。分析了电池质量对整车动力性和续驶里程的影响,通过定义加速时间影响因子和续驶里程影响因子,修正了电机的功率参数。以整车动力性为约束,以等速工况下的续驶里程最大为目标对传动系速比进行优化,使整车的续驶里程在满足动力性的条件下明显提高。分析了蓄电池在不同SOC下输出功率的变化规律,当蓄电池SOC接近下限时,对电池组的输出功率进行了仿真分析,结果表明在极限工况下,蓄电池的输出功率可以满足整车的动力性要求。     

单行星排混联式混合动力构型设计及性能验证

针对现有单行星排混联式混合动力汽车存在的功率循环问题，以提高整车动力性和经济性为目标，提出了一种结合自动离合器、自动制动器和减速齿轮副的新型单行星排混联式混合动力构型。对关键总成参数进行匹配和对行星排齿轮结构进行设计，基于ANSYS进行强度分析；以发动机燃油经济性最佳为目标控制策略，基于AVL Cruise和MATLAB/Simulink/Stateflow搭建联合仿真平台，对整车动力性和经济性进行验证。结果表明，与现有行星排混联式混合动力构型相比，采用新构型汽车的最高车速提高了3.8%，0~100 km/h加速时间缩短了7.64%，最大爬坡度提高了18.09%，WLTC工况下100 km综合油耗降低了14.88%。使用新构型能消除功率循环，有效提高整车动力性和经济性，可为其他混合动力构型设计提供参考。     

基于系统效率的PHEV动力与控制参数优化

针对搭载无级变速器的单电机插电式混合动力汽车,提出了一种新的动力参数与控制参数设计方法.建立插电式混合动力汽车各工作模式的系统效率模型,得到基于系统效率的工作模式切换规律,并对模式切换曲线乘以控制参数以实现模式切换规律的调整.充分考虑燃油经济性的影响因素,以动力源功率、电池数目以及主减速器速比作为动力系统设计参数.利用Matlab/Simulink建立整车经济性仿真模型,构建"城市-城郊-高速-城郊-城市"综合行驶工况,以降低等效燃油消耗为目标,采用遗传算法对插电式混合动力汽车动力系统参数与模式切换规律控制参数进行综合优化.结果表明:采用本文所提出的方法能够优化出一组合理的动力与控制系统参数,使整车等效燃油消耗更低,比优化前的百公里等效油耗降低了7.2%.     

一种城市公交车用混联式混合动力系统的设计研究

在主要研究搭载ISG(integrated starter/generator)并联式混合动力城市公交车的技术背景下,设计一种搭载ISG混联式混合动力公交车的动力系统.采用以发动机效率最优为目标和以整车动力性需求为约束条件的能量控制策略,利用Cruise软件进行整车的动力性和经济性仿真.仿真结果表明,系统各工作模式切换平顺稳定,目标车速跟踪效果好.最后,在实车试验中进行参数标定和测试,证明了该动力系统方案及其控制策略的可行性.     

一种新型的增程式电动汽车驱动系统

为提高混合动力汽车的动力性和燃油经济性,简化驱动系统的结构,提出了一种新型多模式驱动的增程式电动汽车驱动系统.文中分析了该系统的各个工作模式及功率流分配;通过台架实验获得了发动机、电机、电池等的工作性能,在Matlab/Simulink环境下建立了关键动力元件(如发动机、主电机、辅助电机和蓄电池)及整车的仿真模型,并对该系统进行了动力性能和燃油经济性能仿真分析.结果表明,相对于Volt系统,文中提出的驱动系统的动力性明显改善,最高车速提高了37.5%,燃油消耗率降低了24.8%.     

纯电动车辆坡道自动换挡综合策略与试验研究

为了使配置AMT变速器的纯电动汽车能够更好地发挥电机驱动系统的动力优势,提出了根据换挡后离合器接合时的发动机转速识别坡道行驶工况。根据当时的车速选择合适挡位的坡道换挡策略,并在装有AMT的纯电动汽车上进行了坡道换挡试验。试验结果表明,车辆在坡道行驶过程中,虽然初次选择的挡位不一定能适应该坡道,但通过连续式换挡或跳跃式换挡,最终能选择适合于该坡道的挡位。利用车辆现有的传感器,坡道换挡控制策略实现了坡道换挡控制,不仅满足车辆实际行驶工况的需要,而且使控制系统硬件得以简化。     

新型动力换挡式变速系统换挡过程建模及优化

为了能够继承双离合变速器动力换挡的优点,并利用有限齿轮对数实现更多的速比,提出了一种新型动力换挡式自动变速系统.在对其结构和换挡过程进行深入分析的基础上,建立了基于整车应用的传动系统动态仿真模型,包括换挡动力学模型和控制模型;并对影响换挡品质的换挡控制参数进行了分析和优化;最后,以连续升档为例,利用仿真模型对新型变速系统的换挡性能进行了仿真验证.研究结果表明:该新型动力换挡式自动变速系统不仅可通过n+m对定轴齿轮副实现2(n+m)种不同的速比,而且能较好地实现动力换挡.     

基于Romax的数控插齿机驱动箱轴的力学分析

驱动箱传动系统作为数控插齿机的关键系统,其工作性能对整机性能有着至关重要的影响.本文基于Romax设计分析软件,建立了驱动箱传动系统的虚拟样机,并根据实际情况添加相关约束,在不同载荷工况下进行仿真.研究结果表明该数控插齿机驱动箱传动系统所用轴满足力学要求,同时为数控插齿机驱动箱传动系统后续设计和优化提供了理论依据.     

考虑电动空调能耗的纯电动汽车动力传动系统参数匹配

在考虑电动空调对电动汽车整车性能影响的基础上,对一款两挡变速纯电动汽车动力传动系统包括蓄电池、驱动电机和变速器参数进行了匹配设计。基于所选部件综合效率模型,制定了经济性换挡策略,并以循环工况能耗最小为目标对初选速比进行优化。仿真结果表明:匹配参数不但兼顾了整车质量不至过重而且又确保动力性和续驶里程符合设计要求,在初选速比基础上的速比优化使得续驶里程在关闭空调时延长5.28%,开启空调时延长4.29%。     

一种电动汽车用两档自动变速器传动系统的方案设计

电动汽车以可再生清洁的电能为动力,克服了传统内燃机汽车的环境污染和资源短缺问题。变速传动机构作为自动变速器的重要组成部分,它的参数和结构对电机的寿命、电动汽车的续驶里程和动力性能等都有很大的影响。本文基于行星齿轮系理论,拟定出一款两档电动汽车用变速器设计方案,并设计出了一种既满足电机特性又满足道路行驶要求的电动汽车用两档自动变速器的传动系统。     

普通车床主运动传动系统机构设计

为了实现普通车床的多级变速,减少传动过程中热量的产生,提出一种普通车床主运动传动系统机构设计方案.首先根据车床加工要求确定转速级数与转速数列,再根据变速方法设计传动系统机构,最后确定传动轴直径、电机功率、齿轮齿数等关键零部件参数.整个运动系统采用分离式结构,分别实现高速和低速的调节,且产热少、效率高.采用Solidworks Simulation软件对所设计的机构进行有限元仿真分析,研究结果表明,其强度、刚度等符合设计要求,可顺利实现12级转速的调节.     

闭式行星传动运动方案设计综合

闭式行星传动可在体积小、重量轻和结构紧凑的条件下实现大传动比，高效率地传递大动力。为使其在机械传动中获得更广泛的应用，现将其运动方案设计中所涉及的大传动比、封闭功率流、输入与输出的转向与封闭形式的关系进行详细地分析与研究，供设计者参考使用。     

圆柱蜗杆传动曳引机的剖析与改进

以曳引机用锥面包络圆柱蜗杆为例,对圆柱蜗杆传动的啮合进行理论分析,并在开放功率流式齿轮试验装置下,对YJ240型圆柱蜗杆传动曳引机的效率和承载能力进行科学实验.根据圆柱蜗杆传动曳引机在承载能力、传动效率、齿侧间隙调整可能性等方面存在的不足,提出采用具有自主知识产权的变齿厚平面蜗轮作为电梯曳引机的主传动机构,以提高电梯曳引机的整体性能.     

履带车辆综合传动数字控制换挡

通过对履带车辆综合传动装置电液换挡要求进行分析,设计了兼有换向和调压功能的电液数字换挡系统,通过建模获得了由先导电磁阀和双边节流滑阀组成的数字调压阀的特性. 在此基础上针对综合传动装置单元件切换和双元件切换换挡过程特点制定换挡过程自适应控制策略并设计了换挡控制器. 试验结果表明,数字控制换挡改善了重型履带车辆综合传动装置离合器滑摩过程,提高了换挡平顺性,更好地满足了车辆对换挡品质和环境使用的要求.