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基于行星变速的纯电动轿车动力系统参数优化匹配

董春迎  
【摘要】:目前,人们生活在激烈的市场竞争环境下,不断加快的都市生活节奏中,汽车已成为城市交通不可或缺的一部分。伴随着日益严峻的环境污染和能源危机问题,人们在日常生活中的环保节能意识增强,从而促使城市交通开始向着高效、清洁和可持续的方向发展。纯电动汽车在真正意义上实现了尾气零排放,并以绿色、节能、环保、低噪声、维修方便等优点备受人们青睐。纯电动车动力传动系统作为整车的核心部分,其关键技术的研究分析将是纯电动车产业化发展的必要途径。 动力传动系统是纯电动汽车的关键组成部分,本文以某一微型轿车整车参数为参考,在传统汽车的基础上针对纯电动汽车动力传动系统进行参数匹配。通过对纯电动汽车结构组成、动力元件布置形式等进行研究分析,确定本文采用的整车布置构型。同时根据中国城市循环工况提出目标性能指标,由此对动力传动元件进行参数匹配。通过对比分析应用在汽车动力匹配的各种优化算法存在的优缺点,本文采用区间优化与Cruise软件中的矩阵运算功能相结合方法,对传动系参数进行初步匹配优化。多次利用区间优化,缩小传动比最优范围;并利用Cruise建立整车仿真模型,直至整车性能仿真结果满足设计要求并均能达到最优。由仿真结果进一步验证本文采用的动力匹配优化方法是否合理。 在确定动力传动元件基本参数以及型号的基础上,针对纯电动汽车微型化、轻量化的特点,对设计得到的普通变速器进行结构优化,开发了基于行星齿轮机构的两档自动变速器。并在MATLAB/Simulink软件中,应用模糊控制原理实现该新型两档自动变速器换挡控制。通过Cruise中内设API端口将换挡控制策略导入整车模型中,建立联合仿真。在Cruise软件中,分别建立采用普通变速器与采用本文设计的新型两档自动变速器的纯电动车整车仿真模型,对比分析两种模型得到的仿真结果,验证本文提出的基于行星齿轮机构自动变速器较普通变速器存在的优势。


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