电动汽车传动系统参数匹配及动态特性研究

摘要

随着石油资源的日渐短缺和人们对生存环境要求的不断提高，节能、环保、高效的电动汽车成为世界各国政府和汽车企业新的研究方向。动力传动系统作为电动汽车的心脏，其参数匹配和动态特性直接影响整车的动力性、经济性和驾驶性能。
　　 本文以LF620纯电动汽车为研究对象，首先根据电动汽车的整车性能设计目标，对动力传动系统部件进行选型和参数匹配，分析不同的传动系匹配对整车动力性和经济性的影响，然后结合科研项目提出了两挡机械式自动变速器和无级变速器两种传动系匹配方案，并对传统的无级变速器进行了结构上的改进以适应电动汽车的需求。
　　 其次，在分析前向仿真和后向仿真两种不同整车建模仿真方法特点的基础上，采用理论建模和实验建模相结合的方法，基于Matlab/Simulink平台建立了LF620纯电动汽车前向仿真模型，包括驾驶员模块、电池模块、电机模块、变速器模块、车辆动力学模块以及再生制动模块，并利用实验采集数据与模型仿真数据进行对比分析，验证模型合理性。
　　 再次，基于动力传动系统效率最优和整车加速度最大的原则对两挡自动变速器和无级变速器的最佳经济性和最佳动力性换挡或速比控制策略进行研究，同时分析了制动工况无级变速器最佳经济性速比和电机转速的控制规律，然后利用优化结果对两种传动方案进行整车的动力性和经济性仿真对比分析。
　　 最后，在分析电动汽车动力传动系统力学传递特性的基础上，建立了动力传动系统动态特性模型，并基于模型分别对电机、传动系和整个动力传动系统在突然加速工况下的瞬态响应特性进行仿真分析，然后讨论了不同的变速器速比和传动轴刚度对整车动态特性的影响，仿真结果为传动系统的设计和传动系统动态特性做进一步的分析研究提供了参考和铺垫。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 国内外电动汽车的发展现状

1．2．1 国外电动汽车的发展现状

1．2．2 国内电动汽车的发展现状

1．3 电动汽车的结构与关键技术

1．3．1 电动汽车的基本结构

1．3．2 电动汽车的关键技术

1．4 本文主要研究内容

第2章 电动汽车动力系统参数匹配

2．1 纯电动汽车基本参数和设计目标

2．2 驱动电机参数匹配

2．2．1 电机功率匹配

2．3 动力电池参数匹配

2．4 传动系参数匹配

2．4．1 传动系参数匹配原则

2．4．2 传动系统方案选择

2．5 匹配结果

2．6 本章小结

第3章 电动汽车建模

3．1 系统建模概述

3．2 电动汽车部件建模

3．2．1 驾驶员模块

3．2．2 电池模块

3．2．3 电机模块

3．2．4 变速器模块

3．2．5 车辆动力学模块

3．2．6 再生制动模块

3．2．7 模型验证

3．3 本章小结

第4章 电动汽车换挡规律研究

4．1 传统自动变速器换挡规律

4．2 电动汽车两挡自动变速器换挡规律研究

4．2．1 两挡自动变速器最佳经济性换挡规律研究

4．2．2 两挡自动变速器最佳动力性换挡规律研究

4．2．3 两挡自动变速器最佳换挡规律优化流程

4．3 电动汽车无级变速器控制策略研究

4．3．1 驱动工况最佳经济性控制策略研究

4．3．2 驱动工况最佳动力性控制策略研究

4．3．3 制动工况最佳经济性控制策略研究

4．3．4 无级变速器最佳速比控制规律流程

4．4 整车性能仿真分析

4．4．1 动力性分析

4．4．2 变速器对整车能耗影响分析

4．5 本章小结

第5章 动力传动系统动态特性分析

5．1 动力传动系特性分析

5．1．1 电机动态响应特性

5．1．2 传动系动态响应特性

5．1．3 动力传动系动态响应特性

5．2 传动系参数对动力传动系动态特性影响研究

5．2．1 变速器速比的影响

5．2．2 传动轴刚度的影响

5．3 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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