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驱动系统的主要研究内容?电动驱动系统的组成及作用?

作者:机械网
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  电动汽车动力驱动系统是能量存储系统与车轮之间的纽带,其作用是将能量存储系统输出的能量(化学能、电能)转换为机械能,推动车辆克服各种滚动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力,制动时将动能转换为电能回馈给能量存储系统。现代电动汽车与传统的燃油汽车不同,其动力驱动系统可以省去复杂笨重的机械齿轮变速机构就能提供满足车辆行驶速度范围宽和负载变化大的转矩转速特性,即低速恒转矩和高速恒功率,其理想的转矩/转速特性见图1。

  电动汽车可选择单电机或双电机驱动,也可采用轴式电机或轮式电机。目前在市场上销售的小功率电动汽车如电动轿车中,都采用结构简单的单电机动力驱动系统,而中、大功率电动汽车如电动客车一般采用单电机或双电机结构动力驱动系统。

  研究内容:汽车驱动系统是由一系列具有弹性和转动惯量的曲轴、飞轮、离合器、变速器、传动轴、驱动桥等组成。动力经发动机输出,经离合器,变速箱增扭变速后、传动轴、主减速器、差速器、半轴传递到驱动车轮。

  国内外现状:随着社会的发展与技术的进步,一方面汽车作为生活工具得到大范围普及,另一方面机械、电子技术快速发展,给汽车自动传动系统的不断革新、成熟提出了需求,也创造了条件。经历了自动变速前期、液力变速阶段、电控电动变速阶段,自动传动系统正迈入智能自动变速阶段,在获得良好操纵性能的基础上,在经济性与环保性、行驶舒适性等方面也取得不错的进展。鉴于其诸多优点自动传动系统已在汽车上得到广泛应用。

  自动传动系统的发展趋势:可以预见,自动传动系统今后依旧首先在乘用车领域取得快速发展甚至突破,主要还是自动变速器的发展;在大型工程车辆以及HEV领域,将利用自动变速器的发展成果不断完善动力传递性能。下面着重介绍自动变速器的发展趋势。

  ①齿轮传动机构的改进。为了提高动力性、经济性,降低噪声,传动比范围开始加大,并成多级化;同时为了减少齿轮摩擦阻力,要求齿轮、轴承小型化,低噪声。

  ②机械部件电子化。随着汽车电子技术的不断发展,部分机械部件被逐渐取代,例如shift-by-wire技术的应用,取消了换挡手柄和变速器之间的机械连接,直接通过开关控制完成官方控制。

  ③控制策略。作为人-车-路闭环环境的一个环节,装载自动变速器的汽车可以灵活选择最合适的工作模式,实现智能化驾驶,以达到节能减排和安全的目标。模糊控制、最优控制、鲁棒控制以及神经网络控制等先进理论越来越多应用于自动变速器,使控制更加精确。此外还需要完善优秀驾驶员的驾驶经验数据库。

  ④HMT分速汇矩与分矩汇速的结合。通过控制相应离合器和制动器模式切换,在中低速段采用分速汇矩工作模式,高速时切换为分矩汇速式传动模式,实现高效传递。

  驱动系统是电动汽车最主要的系统之一。电动汽车运行性能的好坏主要是由其驱动系统决定的。电动汽车驱动系统由牵引电机、电机控制器、机械传动装置、车轮等构成。它的储能动力源是电池组。

  电机控制器接收从加速踏板(相当于燃油汽车的油门)、刹车踏板和PDRN(停车、前进、倒车、空档)控制手柄的输出信号,控制牵引电机的旋转,通过减速器、传动轴、差速器、半轴等机械传动装置(当电动汽车使用电动轮时机械传动装置有所不同)带动驱动车轮。车辆减速时,电机对车辆前进起制动作用,这时电机处在发电机运行状态,给储能动力源充电,称之为再生制动。动力驱动系统的再生制动功能是非常重要的,它能使电动汽车一次充电后行驶的里程增加15~25%。

  

驱动系统的主要研究内容?电动驱动系统的组成及作用?

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