基于三排行星传动的混合动力履带车辆构型设计与控制

摘要

混合动力履带车辆通常采用带有额外转向机构的串联式方案,但其相对效率和布置灵活性较低。为克服这些缺陷,本文提出了一种新型单模式传动系统方案。所提出的功率分流混合动力传动系统是由三排行星传动组成,分别与一个发动机,左右两侧输出轴和三个电机组成。该系统省去了转向横轴,能够通过控制两侧履带转矩实现行进中转向。由于部件与三排行星传动的连接方式多样,本文提出了一种针对传动系统配置方案选型的快速构型设计方法。其中,用自动动力学建模方法建立了两个动力学特征矩阵,能够与配置中部件与节点的连接方式一一对应。另外,提出了基于规则分析的筛选方法,将所有候选配置方案进行分类,大幅减少搜索规模并提升搜索效率。最后,在典型工况下采用近优能量管理策略对候选构型进行了能耗分析。仿真结果表明,与现有串联式混合动力履带车构型相比,本文提出的构型性能更优。