动力分流无级变速器在混合动力SUV上的应用研究

摘要

随着国内汽车工业的高速发展，近年来汽车产量和保有量尤其是运动型多用途车（以下简称为SUV）的增长率在整个乘用车中居首位；同时国家对环境和能耗问题越来越重视，使得SUV的高油耗、高排放成为阻碍其发展的重要因素。
　　变速系统是汽车的关键部件之一，变速器的设计水平和制造质量直接影响汽车的起步、加速、行驶和对各种道路工况的适应能力。无级变速器因其加速平稳，人工干预少，并且使发动机能够始终处于最优的转速区间运行而在近些年普遍被使用；但是传动效率损失和功率限制也使其饱受诟病。
　　本课题通过对现有的动力分流无级变速器进行改进，提出一种发动机和电动机双动力源的结构，经过理论计算和各种工况下的运作逻辑以及传动路径分析验证，使其可以应用于混合动力汽车。这样的动力分流无级变速器，可以分流部份功率至效率较高的行星齿轮机构，使得流经无级变速器本身的功率份额降低，一方面提高整个变速机构的效率，另一方面可以大幅扩展发动机的选择范围，打破无级变速汽车仅能装备小排量发动机的限制。
　　电动机作为辅助动力的混合动力汽车，通过合理的控制逻辑，规避发动机的低效率区，对发动机的输出进行“削峰填谷”，以实现在不牺牲车辆性能的前提下，降低油耗，改善排放的目标。
　　本文最后通过性能仿真和系统优化研究，获得装备了动力分流无级变速器的混合动力汽车的性能指标，包括加速度、油耗和排放等，以及其相对于传统内燃机汽车的性能改善率，从而验证本文的研究内容可用于试验车辆的研发和制造。

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上海交通大学硕士学位论文答辩决议书

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 课题的意义

1.3 研究目标

1.4 国内外研究现状

第二章 动力分流无级变速器

2.1 无级变速器动力分流概念

2.2 行星齿轮机构的动力分流

2.3 混合动力汽车动力分流无级变速系统模型

第三章 参数计算和分析

3.1 无级变速器参数

3.2 整车参数

第四章 工作模式和控制策略

4.1 工作模式分析

4.2 控制系统和控制策略

第五章 系统性能仿真和优化研究

5.1 系统性能仿真

5.2 系统优化研究

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 本文的不足及展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文