混合动力汽车动力分配器动态特性分析

发布时间:2018-12-11 17:59
【摘要】:动力耦合装置是混联式混合动力汽车的核心部件,其动态性能直接影响到混合动力汽车传动系统的传动性能。由丰田公司研发生产的混合动力汽车——Prius是目前最成功的混合动力汽车产品,其动力耦合装置系统THS已经申请了专利保护。我国要加快混合动力汽车的研发,必须研发具有自主知识产权的动力耦合装置。本文结合国家自然科学基金项目——“多场耦合条件下混合动力汽车动力耦合器的设计理论与方法(51075179)”,对差速耦合式混合动力汽车PSD的驱动机理、传动齿轮接触分析、台架实验测试数据降噪处理以及PSD动态特性进行了一些研究。 (1)分析了汽车差速器的工作原理,指出了丰田混合动力系统THS和PSD具有类似的功能。然后通过Advisor软件对差速耦合式混合动力汽车PSD的转速和扭矩进行仿真分析,指出了其左右半轴齿轮之间具有较大的转速差,并且大转速差一直伴随于PSD工作的始终。 (2)对PSD轮系参数进行了重新设计,同时对PSD传动齿轮进行了有限元接触分析。通过有限元接触分析,给出了PSD传动齿轮的应力变化规律、应力扩散规律以及应力分布规律。 (3)研究了基于小波阈值的信号降噪处理方法。对于基函数的选择、分解层数的选择、阈值的确定以及阈值函数的确定问题进行了讨论,在前人研究的基础上提出了一个新的阈值函数,并通过方波信号、Leleccum信号验证了提出的阈值函数具有良好的降噪性能。最后对PSD台架实验测试转矩和转速信号进行了降噪处理。 (4)建立了PSD多刚体和柔体联合的动力学仿真模型,对PSD在正常和失效工况的动态特性进行了仿真分析,指出PSD连接发电机一端的啮合冲击较小,连接电动机一端的啮合冲击较大,同时PSD在失效工况下,其行星齿轮转速产生了巨大的波动。 本文的研究对于PSD测试数据降噪处理及动态特性分析提供了参考,具有一定的工程指导意义。
[Abstract]:Power coupling device is the core component of hybrid electric vehicle (HEV). Its dynamic performance directly affects the transmission performance of HEV transmission system. Prius, a hybrid vehicle developed and manufactured by Toyota, is the most successful hybrid vehicle product. Its power coupling device system, THS, has applied for patent protection. In order to speed up the research and development of hybrid electric vehicles, China must develop power coupling devices with independent intellectual property rights. Combined with the National Natural Science Foundation of China "Design Theory and method of Hybrid Electric vehicle Power Coupler under Multi-field Coupling condition (51075179)", the driving mechanism and gear contact analysis of differential coupled hybrid electric vehicle (PSD) are discussed in this paper. The noise reduction of test data and the dynamic characteristics of PSD are studied in this paper. The main contents are as follows: (1) the working principle of automobile differential is analyzed, and the similar functions of Toyota hybrid power system THS and PSD are pointed out. Then the PSD speed and torque of differential coupling hybrid electric vehicle are simulated and analyzed by Advisor software. It is pointed out that there is a great speed difference between the left and right half axle gears, and the large speed difference has always been accompanied by the work of PSD. (2) the parameters of PSD gear train are redesigned and the finite element contact analysis of PSD transmission gear is carried out. Through finite element contact analysis, the law of stress variation, stress diffusion and stress distribution of PSD transmission gear are given. (3) the method of signal denoising based on wavelet threshold is studied. The selection of basis function, the selection of decomposition layer number, the determination of threshold value and the determination of threshold function are discussed. A new threshold function is proposed on the basis of previous studies, and a new threshold function is proposed by means of square wave signal. The Leleccum signal verifies that the proposed threshold function has good noise reduction performance. Finally, the signal of torque and rotational speed measured by PSD bench is processed by noise reduction. (4) the dynamic simulation model of PSD multi-rigid body and flexible body is established. The dynamic characteristics of PSD under normal and failure conditions are simulated and analyzed. It is pointed out that the meshing impact at one end of PSD connected generator is relatively small. The meshing impact at one end of the connecting motor is great, and the planetary gear speed of PSD fluctuates greatly under the failure condition. The research in this paper provides a reference for the noise reduction of PSD test data and the analysis of dynamic characteristics.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:U469.7

【参考文献】

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本文编号:2372979

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