混合动力汽车AMT变速箱构型优化设计

发布时间：2020-06-23 05:50

【摘要】：世界汽车保有量的日益增长,使得能源短缺、环境污染等问题变得日益严重。混合动力汽车等新能源汽车本身具有良好的燃油经济性,对减少传统能源的依赖提供了新的选择。混合动力汽车存在电机和发动机两个动力源,与传统汽车相比,混合动力汽车能够协调发动机和电机之间的工作,使发动机更加高效的参与工作。对于发动机而言,通过阿特金森循环,冷却废气再循环,低温燃烧等先进技术,可以极大地扩大发动机的燃油经济区域,提高发动机的热效率,改善发动机的燃油经济性。同时,发动机的发展对于变速箱的结构设计也会带来一定的影响。本文的主要研究内容如下:1.论文对发动机领域的相关先进技术进行调研,分析各自的技术特点及其对于发动机燃烧热效率的影响。基于现有的技术条件以及未来技术的发展趋势,得到未来高效发动机的油耗MAP图。2.基于提出的未来高效发动机,研究其对于变速箱挡位数目的影响。采用动态规划算法,在MATLAB软件中进行建模与仿真。实验仿真结果表明,相比传统发动机,未来高效发动机对于汽车整车燃油消耗具有明显的改善作用。同时,对于变速箱而言,受未来高效发动机的影响,变速箱挡位数目的增加对于油耗的改善作用明显减弱,挡位数目为四是一个转折点,当挡位超过四个时,整车油耗的减少趋势变缓,挡位数目增多对减少油耗的优势减弱。3.根据动态规划的仿真结果,提出一种基于AMT的三轴式混合动力耦合机构,此机构对于发动机端提供四个挡位,而对于电机端提供两条动力传递路线,能很好的满足行驶需求。同时,对此机构的进行了详细的介绍,包括结构组成,工作模式和换挡过程等方面。4.通过AMESim软件搭建此机构的混合动力车辆模型,并进行仿真。首先,研究此机构在某一驾驶循环工况下的燃油经济性,仿真结果表明,此机构能够协调发动机与电机的工作状态,满足驾驶工况需求。在低速低扭矩工况时,车辆运行在纯电动模式,电机单独驱动。当扭矩较大时,发动机启动,协调电机一起进行联合驱动。当车辆减速行驶时,电机进行制动能量回收,对电池进行充电。其次,对于纯电动模式和混合动力模式下的换挡过程进行仿真。详细分析换挡过程中,参与工作的关键部件的运动状态,包括离合器的力矩变化,同步器的力矩变化,输出力矩的变化,发动机的转速和转矩变化以及电机的转速和转矩变化等。实验仿真结果表明,此机构能在保持无动力中断输出的前提下完成换挡,且换挡冲击度在允许范围之内,具有良好的换挡品质。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.7
【图文】：

热效率,发展趋势,发动机,混合动力汽车

吉林大学硕士学位论文月底，丰田公司一家的混合动力汽车销量已经达到 1000 万美瑞，卡罗拉，雷凌等多款混动车型；同时，本田公司在中；同样的，通用公司在中国市场也推出了迈锐宝 XL 混动混合动力汽车也是各个厂商为了应对能源危机这一问题积，从能源本身出发，提高燃料中能量的转化率和利用率也之一。发动机作为汽车动力的主要来源，通过缸内汽油燃能量转化为机械能，驱动汽车行驶前进。因此，对于发动机，扩大发动机的燃油经济区域，更好的利用汽油等化石燃作[11]。

高效区,发展趋势,发动机

学实验室的实验研究表明，基于低温燃油活性控制压燃技术，发动至可以高达 60%[33]。AliSolouk 的研究同样发现，RCCI 型发动机能性[34]。对于更加复杂的多模式低温燃烧发动机，即集合了 SI，HCC式的发动机，AliSolouk 等人首先通过实验获得了基于此三种技术的P 图，并基于此 MAP 图，分别研究了此模式发动机对串联型混合动合动力汽车的影响[35-37]，其研究结果表明，燃油经济性有 9.1%-12.1油直喷压燃发动机（gasoline direct-injection compression ignition ,GD面同样表现出很大的潜力，针对此种发动机，文献[38]采用基于仿真的真的发动机油耗 MAP 图，其燃油经济区有极大地提高，而且最低 B195g/kWh。因此，随着发动机领域技术的进一步发展，以及相关技机的热效率和燃油消耗经济区无疑将会大大的提高和改善，趋势如

【参考文献】