并联混合动力电动汽车变速器传动比的优化匹配开题报告

 2022-11-11 10:59:42

1. 研究目的与意义

在巨大的石油危机和环境污染的双重压力下,一百多年以前就已产生且几度沉浮的电动汽车,由于具有能源利用率高,能源多样性和环境保护的特点,在20世纪90年代就再次获得世界各大汽车公司的青睐,纷纷投巨资给予研究和开发。混合动力电动轿车由于具有能量利用率高;发动机利用率,电动机功率及他们配套的电池组的容量可以适当取小;各个部件的质量。尺寸相对较小;及续驶里程可与传统燃油车相媲美得优势,因而是当前燃油轿车向纯电动轿车发展过程中的最具有市场竞争能力的车型。车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。

并联混合动力轿车的传动系速比是影响整车性能的一个重要因素。在混合动力汽车动力源确定的条件下,混合动力汽车传动系对整车的动力性和燃油经济性有重要影响。优化混合动力汽车传动系参数,是在保证整车动力性能设计指标的前提下降低整车的燃油消耗的重要途径。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题:并联混合动力轿车传动系速比是影响整车性能的一个重要因素,对并联式油电混合动力汽车而言,由于电机的特性与发动机特性有较大差别,同时电机的控制也较为灵活,因此在确定传动系统传动比时,传统经验就不完全适用,因此利用正交试验方法对其变速器各挡传动比进行优化匹配,以电动汽车仿真软件advisor为仿真工具,分析变速器各档速比对整车动力性和经济性的影响,寻找最佳的传动比是本课题的关键问题。

难点:把实际的问题抽象提取出数学模型,而且这个模型要能反映原问题之间的种种联系。对于优化

问题中设计变量的选取要选择对优化起到明显作用的参数,并且要恰当的设定设计变量的数量,得到最优的结果。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

随着社会的快速发展,汽车早已成为人们生活中不可或缺的交通工具。汽车工业的蓬勃发展,已使它成为能源消耗和环境污染的主体之一,能源是制约现代工业发展的重要因素,环境也是人们越来越关心的问题。现在国际上的原油价格正在快速攀升,节能减排已经成为全世界人民的一种共识,所以对汽车节能技术的研究是十分迫切的。作为从传动燃油汽车到纯电动汽车过渡产品的新能源汽车是目前比较有潜力的,新型的,已经初步市场化前景的车型。我国也因此提出加快研发新能源汽车,并希望能早日实现产业化[1]

新能源汽车通常有两种,一种是采用除汽油、柴油以外的其它类型燃料,另一种为仍旧使用汽油、柴油作为动力源,但搭载技术、原理、结构先进的动力装置具有新结构、新技术的汽车[2]。主要分为三种不同类型:混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车[3, 4]。混合动力汽车因其将内燃机动力与电动动力有机的结合,具备了传统汽车加油方便、续驶里程长和纯电动汽车污染少、效率高的共同优点,并以较小的成本增加换取可观的经济性和排放性,从而被市场逐渐接受,成为国内外电动汽车界开发的重点[5,6]

混合动力汽车的基本原理是采用燃料转换装置(如内燃机)、储能装置和电动机作为混合的动力来源,在一系列严格的控制策略的控制下,使燃料转换装置、储能装置和电机在驱动工况下尽可能工作在高效率且低排放的区域,在汽车制动的情况下,通过调整发电机或电机工作区域回收部分制动时产生的能量,从而改善混合动力汽车汽车多工况行驶时的燃油经济性、尾气排放性和其它使用性能[7,8]

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4. 研究方案

首先,掌握混合动力汽车工作原理及正交优化算法。

然后,基本掌握Matlab/Simulink软件,及电动汽车仿真软件advisor2002的使用。

接着,运用ADVISOR软件、正交优化法对某并联混合动力汽车变速器传动比进行优化匹配。

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5. 工作计划

第1周 完成英文翻译,提交英文翻译给指导老师阅读。英文翻译经指导老师批阅合格并确认后,译文和原文均用PDF格式,上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。查阅文献资料,撰写开题报告。

第2周 完成开题报告,经指导老师批阅合格确认后,上传至毕业设计管理系统。开题报告封面用标准模板。

第3周 完成开题报告的审核。开始毕业设计课题的计算。

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