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混合動力汽車無離合器齒輪智能傳動系統(tǒng)的動態(tài)分析和驗證

提出了連接發(fā)動機行星齒輪系統(tǒng)的無離合器齒輪傳動系統(tǒng)（CGST）。建立無離合器齒輪傳動系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型和數(shù)學模型。對無離合器齒輪傳動系統(tǒng)進行仿真分析。為驗證仿真結(jié)果，建立了縮小的無離合器齒輪傳動系統(tǒng)并進行了試驗。

并聯(lián)式混合動力汽車將在傳動控制中使用行星齒輪系統(tǒng)。通過發(fā)動機，電機、發(fā)電機和傳動系統(tǒng)連接到行星齒輪單元的方法，行星齒輪系統(tǒng)能夠以功率并流或功率分流的形式工作。目前，功率分流是并聯(lián)式混合動力汽車的主要形式，但無離合器齒輪智能傳動采用功率并流的方案。這種新的傳動系統(tǒng)通過使發(fā)動機、電動機、發(fā)電機在最佳的范圍內(nèi)工作，從而減少能量的損失。無離合器智能齒輪有發(fā)動機和電機兩個動力源向多軸傳動系提供能量。多軸傳動系有多組齒輪，通過無離合器齒輪智能傳動系統(tǒng)決定每組齒輪的傳動比。多軸齒輪傳動系統(tǒng)能夠同時嚙合來達到齒輪轉(zhuǎn)換操作，也能夠鎖止行星齒輪系統(tǒng)來達到再生制動的作用。在這個研究中，建立了離合器齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)模型。根據(jù)無離合器齒輪傳動系統(tǒng)的工作機構(gòu)，建立其兩個相（轉(zhuǎn)矩和速度）的動力學方程式。使用Matlab軟件模擬無離合器齒輪智能傳動系統(tǒng)的換擋操作。為實施驗證，設(shè)計出縮小比例的無離合器齒輪智能傳動的試驗臺架。試驗結(jié)果與模擬結(jié)果相吻合，驗證了行星齒輪系統(tǒng)替代離合器的可行性，從而能夠利用模型對無離合器齒輪智能傳動進行設(shè)計。

Chiwoong Song et al. SAE 2013-01-1454.

編譯：楊昆