《電動汽車一體化動力傳動技術》是一本難得的實用技術專著，專注於電動汽車一體化動力傳動的核心和關鍵技術進行了較繫統和深入的介紹，涵蓋純電動汽車動力傳動繫統的結構和布置形式，根據電機外特性、整車的參數、性能設計要求，選擇電機集成變速器的驅動形式，完成對驅動電機的功率、扭矩、轉速和變速器的檔位數、速比進行匹配計算等內容。《電動汽車一體化動力傳動技術》具有較強原創性，不僅內容新穎，繫統、優選，而且兼顧一定的應用性和實用性。適合汽車研發設計、教學科研等相關人員使用。

●第1章緒論001
1.1一體化動力傳動總成的基本結構003
1.1.1動力傳動總成的基本分類003
1.1.2純電動汽車動力傳動繫統基本方案005
1.2電動汽車動力傳動總成的技術特征007
1.2.1電動汽車動力傳動總成性能指標007
1.2.2電動汽車一體化動力傳動的控制思想008
1.2.3電動汽車一體化動力傳動的控制方式009
1.3電動汽車一體化動力傳動的應用案例010

第2章電動汽車動力繫統015
2.1直流電機及其驅動繫統016
2.1.1直流電機的工作原理016
2.1.2直流電機的動態方程與特性分析018
2.1.3直流電機的調速方法021
2.1.4直流電機的脈寬調制控制023
2.1.5直流電機的轉矩與轉速控制024
2.1.6直流電機的特點025
2.2交流感應電機及其驅動繫統025
2.2.1交流感應電機的工作原理026
2.2.2交流感應電機的特性分析027
2.2.3交流感應電機的矢量控制028
2.2.4交流感應電機的特點及應用029
2.3永磁同步電機及其驅動繫統029
2.3.1永磁無刷直流電機及其驅動繫統029
2.3.2永磁同步電機及其驅動繫統033
2.4開關磁阻電機及其驅動繫統036
2.4.1開關磁阻電機的結構和工作原理036
2.4.2開關磁阻電機的控制038
2.4.3開關磁阻電機的特點及應用039
2.5功率轉換器040

第3章驅動電機設計選型基礎043
3.1電動汽車驅動電機基本結構044
3.1.1驅動電機的基本要求和組成044
3.1.2直流電機及其控制繫統047
3.1.3交流三相感應電機及其控制繫統049
3.1.4永磁同步電機結構及工作原理050
3.1.5開關磁阻電機及其控制繫統052
3.2永磁同步電機的電磁設計053
3.2.1電機主要尺寸的計算053
3.2.2極槽配合的選取055
3.3永磁同步電機定子的設計056
3.3.1鐵芯材料的選取056
3.3.2電機定子齒槽設計057
3.3.3電機定子繞組方案058
3.4永磁同步電機轉子的設計059
3.4.1電動汽車永磁同步電機的磁路結構特點059
3.4.2永磁同步電機的數學模型061
3.5永磁同步電機特性參數的分析063

第4章電動汽車傳動裝置優化設計065
4.1齒輪強度計算066
4.1.1齒輪傳動目標函數的確定066
4.1.2齒輪箱設計變量的確定068
4.1.3齒輪箱約束條件的確定068
4.2行星機構的設計與計算069
4.2.1行星輪繫中各輪齒數的確定070
4.2.2行星輪繫的均衡裝置073
4.2.3行星輪繫傳動比的計算074
4.3離合器的結構與工作原理076
4.3.1離合器的作用076
4.3.2離合器的分類077
4.4齒輪箱體輕量化080
4.4.1結構優化設計方法簡介081
4.4.2齒輪箱結構拓撲優化流程082

第5章動力傳動繫統參數匹配085
5.1動力傳動繫統方案分析086
5.1.1動力傳動繫統的組成086
5.1.2動力傳動繫統的基本方案087
5.1.3動力傳動繫統的方案選擇088
5.2驅動電機與變速器參數匹配090
5.2.1純電動汽車設計要求090
5.2.2電機參數匹配091
5.2.3變速器參數匹配093
5.3電驅動橋的匹配實例097
5.3.1電動工程車輛電驅動橋匹配098
5.3.2電驅動橋傳動分析100

第6章動力傳動繫統仿真102
6.1繫統模型的建立103
6.1.1駕駛員模型104
6.1.2循環工況輸入模型104
6.1.3電機模型104
6.1.4電池模型106
6.1.5逆變器模型108
6.1.6變速器模型108
6.1.7整車動力學模型109
6.1.8控制器模型112
6.2仿真分析118
6.2.1加速時間仿真118
6.2.2優選車速仿真118
6.2.3優選爬坡度仿真118
6.2.4續駛裡程仿真118
6.2.5柔性換擋仿真120

第7章動力傳動繫統換擋規律125
7.1一體化控制流程126
7.2加速踏板的響應和控制127
7.3變速器的換擋規律127
7.3.1很好動力性換擋規律128
7.3.2很好經濟性換擋規律130
7.3.3組合型換擋控制策略131
7.4優化的柔性換擋控制策略132

第8章雙電機動力總成耦合控制138
8.1純電動汽車能耗分析139
8.2雙電機驅動結構分析140
8.2.1獨立驅動結構分析140
8.2.2耦合驅動結構分析141
8.2.3雙電機耦合結構節能優勢分析143
8.3基於行星耦合繫統的新型雙電機驅動結構145
8.3.1電機獨立驅動模式146
8.3.2電機聯合驅動模式147
8.4雙電機動力耦合繫統控制策略149
8.4.1動力繫統控制架構的分析149
8.4.2能量管理模塊152
8.5基於能效的參數優化155
8.5.1遺傳算法155
8.5.2電機和傳動繫統參數的優化156
8.5.3基於遺傳算法模型求解159

第9章無離合兩擋AMT控制的優化162
9.1無離合器的兩擋AMT工作原理163
9.1.1兩擋AMT結構163
9.1.2兩擋AMT換擋結構163
9.2兩擋AMT換擋過程動力學模型165
9.2.1驅動電機轉矩清零階段165
9.2.2換擋電機摘擋階段166
9.2.3驅動電機主動調速階段167
9.2.4接合套向同步環運動階段167
9.2.5接合套與同步環向目標擋位齒圈運動階段167
9.2.6同步環開始同步階段168
9.2.7同步環接近同步階段168
9.2.8換擋電機掛擋階段169
9.2.9驅動電機轉矩恢復階段169
9.3換擋過程控制策略170
9.4換擋過程評價指標171
9.4.1換擋時間指標171
9.4.2衝擊度指標172
9.4.3滑摩功指標172
9.5換擋過程品質優化172
9.5.1優化目標函數172
9.5.2PSO算法目標轉矩尋優過程173
9.5.3尋優結果與分析174

第10章動力傳動總成散熱技術177
10.1電動汽車用電機冷卻繫統簡介178
10.2流動與傳熱基本理論179
10.2.1流動湍流模型179
10.2.2流體傳熱學分析181
10.3電機冷卻繫統散熱分析183
10.3.1冷卻繫統組成183
10.3.2電機熱源分析183
10.4齒輪箱發熱分析186
10.4.1齒輪囓合摩擦功率損失187
10.4.2風阻功率損失189
10.4.3攪油功率損失189
10.4.4滾動軸承摩擦功率損失190
10.4.5齒輪箱熱平衡191

參考文獻193

本書主要介紹電動汽車一體化動力傳動技術,即純電動汽車動力傳動繫統的結構和布置形式,根據電機外特性、整車的參數、性能設計要求,選擇電機集成變速器的驅動形式,完成對驅動電機的功率、轉矩、轉速和變速器的擋位數、速比進行匹配計算。全書內容包括驅動電機與變速器參數匹配、電機選型設計、變速器設計、動力總成耦合控制方法、動力總成擋位集成控制換擋規律的制定方法及換擋過程的要求和優化技術等。本書內容深入淺出,結合實際,便於讀者學習,可供科研單位、工廠及有關工程技術人員參考使用,也可作為汽車工程類院校本科生和研究生的專業教學參考書。

田晉躍 著