混合动力全地形车少齿差行星齿轮动力耦合系统控制策略研究【开题报告】

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1、毕业论文开题报告电气工程及其自动化混合动力全地形车少齿差行星齿轮动力耦合系统控制策略研究一、课题研究意义及现状在21世纪，节能、环保、新能源等字眼越来越紧密地与汽车联系在一起。研制开发更节能、更环保、使用替代能源的新型汽车，成为各大汽车公司的当务之急。专家们估计，短时间内燃料电池技术难有重大突破，电动汽车暂时还无法完全取代燃油发动机汽车。混合动力汽车是兼顾了电动汽车和传统汽车优点的新一代汽车结构型式，因其具有低油耗、低排放的潜力，动力性接近于传统汽车，而生产成本低于纯电动汽车，最近几年来其研究开发成为世界上各大汽车公司、研究机构和大学的一个研究热点。

2、可以相信，在电动汽车的储能部件——电池没有根本性突破以前，使用混合动力电动汽车是解决排污和能源问题最具现实意义的途径之一。混合动力电动汽车与传统的内燃机汽车和电动汽车不同，它与纯电动车相比，既可用常规内燃机作动力，又可结合混合动力。如此一来，不仅比传统燃油汽车节约燃油30％—50％，而且在同等条件下，比纯电动车节约电能70％—90％，一次充满油、电后，可使持续行驶里程达到500—1000公里左右。它的动力一般至少有两种车载能量源，其中一种为具有高功率密度的能量源。利用两种能量源的特性互补，实现整车系统性能的改善和提高。要实现两者之间相互协调工作，这就

3、需要有良好的控制策略。控制策略是混合动力汽车的灵魂，它根据汽车行驶过程中对动力系统的能量要求，动态分配发动机和电动机系统的输出功率。采用不同的控制策略是为了达到最优的设计目标，其主要目标为：最佳的燃油经济性、最低的排放、最低的系统成本和最佳的驱动性能。而就目前而言，在国内，由于混合动力电动汽车的起步较晚，对混合动力控制策略的研究远没有达到成熟的程度，大都处于理论研究阶段，在应用方面也是只是刚刚起步，并未实现产品化和产业化，与国外相比有较大的距离。就对于少齿差行星动力耦合系统，它本身具有结构简单、降速比大、受力情况好等特点。它与蜗轮蜗杆减速传动相比具有

4、体积小、质量轻、传动效率高的优点，与摆线针轮行星减速传动相比又具有制造简单、行星轮轴承受力小、材料费用低等优点，因而在实际工程中值得推广使用，研究少齿差行星动力耦合系统控制策略也就成了当务之急了。二、课题研究的主要内容和预期目标研究的主要内容：4了解混合动力全地形车(沙滩车)设备有关性能和使用环境，调查研究，收集和整理有关设备资料，并进行分析。对现有的混合动力全地形车(沙滩车)进行分析与少齿差行星齿轮动力耦合系统的研究，并且进行相关技术相互比较。得出现有全地形车的缺陷（废气污染大，效率低），通过对混合动力全地形车(沙滩车)的少齿差行星齿轮动力耦合系统

5、优化设计的研究，分析寻求其结构体积、效率等方面的最优化。在研究的过程中巩固和系统整理自己学习的知识，并在此基础上进行创新研究,初步掌握机械设计的方法，为以后从事设计此类设计方面的工作打下基础。该课题是混合动力全地形车(沙滩车)的少齿差行星齿轮动力系统控制策略的研究，通过对少齿差行星齿轮动力耦合系统的分析寻求其结构体积、效率等方面的最优化控制策略。在研究的过程中巩固和系统整理自己学习的知识，并在此基础上进行创新研究,初步掌握机械设计和控制策略的方法，为以后从事设计此类设计方面的工作打下基础。预期目标：是能够获得比较理想的少齿差行星齿轮动力耦合系统的数据

6、参数，通过试验,测试数据分析，画出的图纸能对所研究的混合动力全地形车(沙滩车)的机械机构有所创新，并且提出对该机的机械机构改进方案。同时希望结合老师的指导，学会申请一两项专利，并把专利技术应用于实际生产转化为成生产力。最终实现混合动力全地形车(沙滩车)的节能最优化，效率提高，废气尽量减少。三、课题研究的方法及措施一、了解有关全地形车有关性能要求和使用环境,全地形车作为适合多种路面具有多种用途的特种车辆，标准的术语规定了四轮全地形车是在非高速公路上行驶，具有4个低压轮胎、跨坐型座位、依靠方向把控制、只允许1人驾驶且不带乘员的摩托车。全地形车分为4种类型

7、：1、普通型（G类）：供一般娱乐和日常生活使用；2、运动型（S类）：供有丰富经验的驾驶者竞争竞技和娱乐使用；3、实用型（U类）：供专门工作之用；4、少儿型（Y类）：供16岁以下的少年和儿童使用。二、掌握混合动力耦合系统的控制策略的设计要求：a.优化发动机的工作点：基于最佳燃油经济性、最低排放或者二者选其一，根据发动机的转矩／转速特性曲线确定最优工作点；b.优化发动机的工作曲线：如果发动机需要发出不同的功率，相应的最优工作点就构成了发动机的最优工作曲线；C.优化发动机的工作区：在转矩／转速特性曲线上，发动机有一个首选的工作区，在此工作区内，燃油效率最高

8、；d.最小的发动机动态波动：应控制发动机的工作转速以避免波动，从而使发动机的动态波动达到最小；e.限制发动机