混聯(lián)式混合動力汽車EVT構(gòu)型分析

【摘要】：影響混聯(lián)式混合動力汽車性能的關(guān)鍵要素是行星輪式動力耦合器（EVT）的構(gòu)型。本文緒論中總結(jié)了已經(jīng)應(yīng)用于實車的EVT構(gòu)型，并將它們歸納成兩個不同的構(gòu)型體系：豐田系EVT構(gòu)型和GM系EVT構(gòu)型。探究這些構(gòu)型體系的發(fā)展脈絡(luò)，以及尋找從眾多構(gòu)型中篩選出它們的條件，成為了本文的核心和重點。 在正式分析構(gòu)型體系之前，本文先系統(tǒng)地總結(jié)了針對EVT進行構(gòu)型分析的最基本最重要的研究方法——杠桿法。第二章歸納并建立了杠桿法應(yīng)用于EVT構(gòu)型分析領(lǐng)域所必備的十條應(yīng)用原則。這些原則既是進行杠桿法應(yīng)用的前提，也為進一步拓展杠桿法的應(yīng)用范圍提供了保障。由此，杠桿法可以在已有的應(yīng)用范圍——抽象直觀地表述行星輪與各動力總成、行星輪與行星輪之間的連接關(guān)系及動力學關(guān)系——的基礎(chǔ)上，被更廣泛地應(yīng)用于復(fù)合式行星輪特點的討論、EVT動態(tài)過程的表述、帶有固定速比的EVT構(gòu)型分析等問題上。 以杠桿法為主要研究方法，結(jié)合對實用構(gòu)型進行必要性分析的思想，本文展開了對緒論中兩種構(gòu)型體系的研究。依據(jù)杠桿法的表述，可以直觀地展現(xiàn)出每種構(gòu)型體系的演變過程；對實用構(gòu)型的結(jié)構(gòu)進行必要性分析，能夠揭示出構(gòu)型的每個細節(jié)的設(shè)計（如行星輪排數(shù)的選擇，模式切換的時機等）的理論依據(jù)，幫助我們更加準確地理解好構(gòu)型的優(yōu)勢在哪，以及不可替代的原因。 在第三章對豐田系構(gòu)型的分析中，THS構(gòu)型作為單排單模構(gòu)型的必要性首先被揭示出來：將六種輸入分配型構(gòu)型經(jīng)由機械點位置的范圍、電機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩、電路線功率的比例等方面進行比較，得出THS構(gòu)型綜合性能最優(yōu)的結(jié)論。接下來的對豐田系MG2增扭構(gòu)型的研究，先提出增扭的可能方案，然后引入變量i（對于增扭效果的評價指標），表明各種備選方案的優(yōu)劣。通過討論豐田系兩種增扭構(gòu)型（共三種方案）的結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇，分析并評價了各方案的側(cè)重點。在此分析過程中，豐田系構(gòu)型的發(fā)展脈絡(luò)逐步清晰。 第四章對GM系構(gòu)型的探究，所關(guān)注的主要是GM系雙模構(gòu)型的特點及必要性，以及固定速比的功能。本章兩次實踐了杠桿法的動態(tài)應(yīng)用，并以第三章提出的機械點為切入點，挖掘出具有三個機械點的雙模構(gòu)型的高效性、雙模構(gòu)型選用三排行星輪的必要性等結(jié)論。隨后研究的固定速比構(gòu)型，展現(xiàn)出不同于普通雙模構(gòu)型的功能，但也有一些弱點，故更適合于全尺寸SUV等車型。由三排雙模向固定速比的過渡成為了GM系構(gòu)型的發(fā)展方向。 此外，本文對一些未被應(yīng)用于實車的構(gòu)型（如中汽研“混聯(lián)+串聯(lián)”構(gòu)型、福特的FHS構(gòu)型、Timken的雙排雙模構(gòu)型）的合理性進行了評價；還提出了一些新的構(gòu)型的設(shè)計思路(復(fù)合式行星輪與普通單排行星輪的互換等)。 【關(guān)鍵詞】：混聯(lián)式混合動力汽車 杠桿法 構(gòu)型篩選 必要性分析 機械點
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-32
• 1.1 選題背景12-13
• 1.2 國外 EVT 構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 豐田公司13-14
• 1.2.2 GM 公司14-15
• 1.2.3 其他公司15-16
• 1.3 國內(nèi) EVT 構(gòu)型發(fā)展現(xiàn)狀16-20
• 1.3.1 中國汽車技術(shù)研究中心16-17
• 1.3.2 上海交通大學17-19
• 1.3.3 重慶大學19-20
• 1.4 針對 EVT 構(gòu)型的分析方法20-26
• 1.4.1 杠桿法20-22
• 1.4.2 D 矩陣法22-24
• 1.4.3 “分離因子”法24-26
• 1.5 選題意義及研究內(nèi)容26-32
• 1.5.1 選題意義26-27
• 1.5.2 研究內(nèi)容27-32
• 第2章 杠桿法應(yīng)用原則探究及應(yīng)用范圍拓展32-46
• 2.1 杠桿法應(yīng)用原則探究32-39
• 2.1.1 單排行星輪的杠桿法應(yīng)用原則32-36
• 2.1.2 多排行星輪的杠桿法應(yīng)用原則36-39
• 2.2 杠桿法應(yīng)用范圍拓展39-45
• 2.2.1 復(fù)合式行星輪39-40
• 2.2.2 杠桿法在 EVT 動態(tài)過程中的應(yīng)用40-43
• 2.2.3 帶有固定速比的 EVT 構(gòu)型43-45
• 2.3 本章小結(jié)45-46
• 第3章 豐田系 EVT 構(gòu)型分析46-62
• 3.1 THS 構(gòu)型的篩選機理探究46-53
• 3.1.1 輸入分配型構(gòu)型討論46-53
• 3.1.2 采用輸入分配型構(gòu)型的合理性分析53
• 3.2 THS+電機增扭構(gòu)型53-58
• 3.2.1 MG2 增扭構(gòu)型匯總54-55
• 3.2.2 評價增扭效果55
• 3.2.3 THS+MG2 增扭構(gòu)型篩選機理55
• 3.2.4 THS+兩檔位 MG2 增扭構(gòu)型檔位的實現(xiàn)55-57
• 3.2.5 THS+兩檔位 MG2 增扭構(gòu)型篩選機理57
• 3.2.6 豐田增扭構(gòu)型綜合分析57-58
• 3.3 其它相關(guān)構(gòu)型58-60
• 3.3.1 中汽研 MG2 增扭構(gòu)型58-59
• 3.3.2 FHS 構(gòu)型59
• 3.3.3 中汽研“混聯(lián)+串聯(lián)”構(gòu)型59
• 3.3.4 豐田“混聯(lián)+串聯(lián)”構(gòu)型59-60
• 3.4 本章小結(jié)60-62
• 第4章 GM 系 EVT 構(gòu)型分析62-76
• 4.1 Allison EP-40/50 構(gòu)型63-68
• 4.1.1 兩種模式的實現(xiàn)63-64
• 4.1.2 兩種模式轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩特征分析64-65
• 4.1.3 雙模高效性分析65-67
• 4.1.4 三排行星輪必要性分析67
• 4.1.5 前兩排合并的原則分析67-68
• 4.2 Allison EP-40/50+4FG 構(gòu)型68-71
• 4.2.1 固定速比的實現(xiàn)68-69
• 4.2.2 固定速比的功能分析69-71
• 4.2.3 固定速比的優(yōu)缺點分析71
• 4.3 2MT70 構(gòu)型71-72
• 4.4 其它相關(guān)構(gòu)型72-74
• 4.4.1 GM 雙排雙模構(gòu)型72-73
• 4.4.2 Timken 雙排雙模構(gòu)型73-74
• 4.5 本章小結(jié)74-76
• 第5章 全文總結(jié)及展望76-80
• 5.1 全文總結(jié)76-77
• 5.2 論文研究成果77
• 5.3 研究展望77-80
• 參考文獻80-85
• 作者簡介85-86
• 致謝86

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