纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究

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1、—————————————————————————————————————纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究—————————————————————————————————————ConfigurationandVehicleControlStrategyStudyonDual-motorCoupledDrivingSystemforPureElectricVehicle作者姓名：张运昌专业名称：车辆工程指导教师：初亮教授学位类别：工学硕士答辩日期：2015年5月31日摘要摘要纯电动轿车双电机耦合驱动系统构型与控制策略研究随着全球

2、汽车保有量持续增加，能源与环境的压力越来越大，人们的环境保护意识得到显著提高，新能源汽车越来越受到人们重视。纯电动汽车以其零排放的环保优势成为一种具有广泛发展前景的车辆，各大汽车厂商也加大了对纯电动汽车的投入。但是由于电池成本和续驶里程的双重约束，加上传统单电机驱动时存在的电机负荷率低的问题，提高电动汽车的能量使用率是一种非常有效的途径。改善这种情况一般有两种途径：传统构型上的改进和新构型的研究。本文着重于新构型的研究，提出一种新型的纯电动汽车双电机耦合驱动构型，并针对这个构型完成以下研究：（1）对典型的双电机驱动系统构型进行对比分析，综合各个

3、构型优点，突破专利保护，提出一种新型的双电机耦合驱动系统，并对构型的结构、工作模式进行介绍，并从理论上对双电机耦合驱动较传统单电机驱动时的节能机理进行分析。（2）针对这种构型制定参数匹配原则，分析在匹配原则下的双电机耦合驱动系统参数匹配约束条件，完成两个驱动电机以及齿轮传动和行星排传动传动比的匹配，最后以两个电机匹配结果制定双电机耦合驱动系统的电机等效外特性曲线。（3）制定双电机耦合驱动系统的整车控制与能量管理策略架构，重点对需求转矩计算模块和能量管理模块进行介绍。需求转矩计算模块主要介绍动力模式和经济模式下基础转矩和转矩补偿的计算方法；在能量

4、管理模块中，基于电机最小需求电功率法制定模式识别规则，并制定耦合模式下的动力分配规则。（4）基于MATLAB/Simulink搭建了双电机耦合驱动系统的离线仿真模型，对驾驶员模块、部件总成模块和控制模块的建模进行介绍，然后对双电机耦合驱动系统的进行了动力性和经济性仿真分析，与传统单电机驱动时进行对比分析，验证了双电机耦合驱动时整车的动力性指标和节能潜力较传统的单电机驱动整车时的优势。I吉林大学硕士学位论文本课题的研究目的有两个：一方面对双电机耦合驱动系统构型和整车控制策略进行研究，验证构型的节能潜力，另一方面对电动汽车前沿技术进行研究，将来服务

5、项目和企业需求。关键词：双电机，构型分析，参数匹配，能量管理IIABSTRACTABSTRACTConfigurationandVehicleControlStrategyStudyonDual-motorCoupledDrivingSystemforPureElectricVehicleWiththecontinuedincreaseinglobalcarownership,thepressureenergyandenvironmentareincreasing.People'sawarenessofenvironmentalprotecti

6、onhasbeensignificantlyimprovedandmoreandmorepeoplepayattentiontonewenergyvehicles.Pureelectricvehicleinitszeroemissionsenvironmentaladvantageprovideswithbrightfuture,andmajorcarmanufacturershavesteppedupinvestmentinPureElectricvehicle.However,duetothedualconstraintsofbatteri

7、escostandcontinueddrivingmileageaswellaslowmotorloadfactorintraditionalsingle-motordrivingmode,improvingenergyutilizationofelectricvehiclesisaveryeffectiveway.Generallytherearetwowaystoimprovethesituation:traditionalconfigurationimprovementsandnewresearchontheconfiguration.T

8、hispaperfocusesonnewdrivingconfigurationstudyingandproposesanewdual-motorco