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混合动力商用车动力系统设计及性能分析研究

作　者: 伊海霞
导　师: 杨正林
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 车辆工程
关键词: 混合动力耦合器前向模型仿真试验
分类号: U469.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 191次
引　用: 1次
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内容摘要

在国外纷纷开发混合动力汽车以实现节能减排的大背景下,本文依托国家863项目,基于轻型商用车平台进行混合动力技术的研究,文章主要进行了以下研究工作:(1)首先介绍国内外混合动力汽车的发展现状和分类,对混合动力汽车的各种动力系统方案的优缺点进行了详细的分析,阐述了本课题研究的背景和必要性,为本文混合动力系统方案的确定奠定了基础。(2)在综合考虑项目所开发车型的需求、各种动力系统方案的优缺点、企业现有技术积累等因素的基础上确定了动力系统技术方案。对动力耦合机构进行了分析和选型,并进行了动力系统的概念设计。根据样车的各项设计指标,对动力系统关键部件进行了选型和参数设计。(3)对动力系统的关键部件——耦合器的行星轮耦合机构及电液控制系统的特性进行了分析,并在此基础上建立了行星轮耦合机构和电液控制系统的数学模型,借助该模型进行仿真分析,为整车模型的建立和控制策略的设计做了准备。(4)在理论分析和试验数据的基础上建立混合动力系统的各部件模型。根据行星轮耦合机构的特性和动力系统的特点设计了混合动力系统的基于车速、油门开度和电池SOC值的AMT三参数换挡规律及整车控制策略。依据在Matlab/Simulink环境下建立的样车的前向仿真模型,对控制策略进行了仿真研究。仿真结果表明所设计的整车控制策略具有较好的控制和节能效果。(5)根据项目的研发进度,建立了耦合器特性试验台,对动力系统的关键部件——行星轮耦合机构的稳态特性和动态特性进行了试验研究。试验结果表明文章中对行星轮耦合机构的理论分析和模型仿真的结果与试验结果能够较好地吻合,故该模型可以用于行星轮耦合并联型动力系统的匹配和仿真分析。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-12
第一章绪论  12-20
  1.1 前言  12
  1.2 混合动力汽车发展现状  12-14
    1.2.1 国外混合动力汽车的发展现状  12-13
    1.2.2 国内混合动力汽车的发展现状  13-14
  1.3 动力耦合系统分类  14-18
    1.3.1 转速合成式  14-15
    1.3.2 转矩合成式  15-17
    1.3.3 功率合成式  17-18
  1.4 论文主要研究内容  18-20
第二章基于AMT 的混合动力系统设计  20-38
  2.1 基于AMT 的混合动力系统结构设计  20-21
  2.2 动力系统部件选型与参数匹配  21-37
    2.2.1 基于AMT 混合动力样车性能指标  21-22
    2.2.2 关键零部件选型与参数设计  22-33
    2.2.3 关键零部件匹配验证  33-37
  2.3 本章小结  37-38
第三章耦合器特性分析  38-56
  3.1 耦合器结构与功能分析  38-39
    3.1.1 耦合器结构分析  38-39
    3.1.2 耦合器功能分析  39
  3.2 耦合机构特性分析  39-46
    3.2.1 耦合机构运动学分析  40-41
    3.2.2 耦合机构动力学分析  41-45
    3.2.3 耦合机构建模与仿真  45-46
  3.3 液压控制系统  46-53
    3.3.1 液压控制系统结构分析  46-47
    3.3.2 反比例减压阀特性分析  47-53
  3.4 离合器特性分析  53-55
    3.4.1 离合器结构和工作原理  53
    3.4.2 湿式离合器的动力学分析  53-55
  3.5 本章小结  55-56
第四章整车控制系统设计与车辆性能仿真研究  56-78
  4.1 换挡规律设计  56-60
  4.2 整车控制策略设计  60-65
    4.2.1 电力辅助控制策略原理  61-62
    4.2.2 样车控制策略  62-65
  4.3 前向仿真模型建立  65-74
    4.3.1 行驶工况  66
    4.3.2 驾驶员模型  66-67
    4.3.3 关键部件模型  67-74
  4.4 仿真分析  74-77
    4.4.1 整车基本性能仿真分析  74
    4.4.2 动力系统部件仿真分析  74-77
    4.4.3 发动机工作区间分析  77
  4.5 本章小结  77-78
第五章耦合装置的特性试验  78-84
  5.1 耦合器试验台设计  78-81
    5.1.1 试验台机械系统设计  78-79
    5.1.2 试验台控制系统设计  79-81
  5.2 耦合器特性试验  81-83
    5.2.1 静态特性试验  81
    5.2.2 动态特性试验  81-83
    5.2.3 试验结果分析  83
  5.3 本章小结  83-84
第六章全文总结与展望  84-86
  6.1 论文工作总结  84
  6.2 进一步工作展望  84-86
参考文献  86-89
致谢  89-90
在学期间的研究成果及发表的学术论文  90

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