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重型商用车双电驱动桥构型方案设计与参数匹配方法研究
Study on the Configuration Scheme Design and Parameter Matching of Heavy Duty Commercial Vehicles with Dual Electrical Drive Axles
- 机械传动 2024年48卷第7期 页码：150-157
- 作者机构：
1.青岛青特众力车桥有限公司， 山东 青岛 266000
2.山东科技大学 交通学院， 山东 青岛 266590
3.山东科技大学 机械电子工程学院， 山东 青岛 266590
- 作者简介：
刘本友(1985— )，男，山东青岛人，硕士研究生；主要研究方向为商用车传动系统关键技术、新能源电驱动力系统与控制等；liubenyou@qingtegroup.com。
刘俊龙(1988— )，男，山东诸城人，博士，讲师；主要研究方向为车辆动力传动与控制；liujunlong12388@sdust.edu.cn。
- 基金信息：青岛市关键技术攻关及产业化示范类项目(22-3-2-qljh-11-gx);安徽省科技厅重点研发计划项目(2022a05020063)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2024.07.019
中图分类号：纸质出版日期：2024-07-15，
收稿日期：2023-12-14，
修回日期：2023-11-06，
- 稿件说明：
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刘本友,刘俊龙,纪建奕等.重型商用车双电驱动桥构型方案设计与参数匹配方法研究[J].机械传动,2024,48(07):150-157.
Liu Benyou,Liu Junlong,Ji Jianyi,et al.Study on the Configuration Scheme Design and Parameter Matching of Heavy Duty Commercial Vehicles with Dual Electrical Drive Axles[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(07):150-157.
刘本友,刘俊龙,纪建奕等.重型商用车双电驱动桥构型方案设计与参数匹配方法研究[J].机械传动,2024,48(07):150-157. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.07.019.
Liu Benyou,Liu Junlong,Ji Jianyi,et al.Study on the Configuration Scheme Design and Parameter Matching of Heavy Duty Commercial Vehicles with Dual Electrical Drive Axles[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(07):150-157. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.07.019.
摘要
重型商用车电动化是解决其能耗高、排放有害气体多等问题的主要途径之一，而电驱动系统构型方案设计和参数匹配是重型商用车电动化的基础。以一种重型商用车的双驱动桥为研究对象，对驱动桥的电驱动构型方案设计和参数匹配问题进行研究。分析对比各类电驱动方案的特点，确定双电驱动桥的电驱动方案，并确定了驱动电动机数量以及变速装置的挡位数；在构型方案的基础上，根据车辆的功能和性能要求，计算确定了电驱动桥中主要部件的结构性能参数，包括驱动电动机的功率、转矩和转速，变速传动装置的传动比，以及动力电池的电压和容量；基于上述构型和参数，建立双电驱动桥重型商用车的动力学模型，对车辆的动力性和经济性进行了仿真分析。仿真结果表明，车辆的最高车速能够达到100 km/h，最大爬坡度能够达到30 %，续航里程超过300 km，说明所提出的构型和匹配的参数满足车辆性能的要求。相关研究可为重型商用车的电动化提供理论和技术支持。
Abstract
The electrification of heavy duty commercial vehicles is one of the critical path for solving its problems of high energy consumption and high pollutant emission. And the configuration scheme design and parameter matching of electric drive systems are the foundation of heavy duty commercial vehicle electrification. The dual driving axles of heavy duty trucks are taken as the research object. Then
the electric drive configuration scheme and parameter matching of the dual electric driving axles are studied. Several kinds of electrical drive configurations are analyzed and compared. Then
the dual electrical drive axles are determined. Specifically
the number of driving motors and the number of transmission gears are determined. Based on the configuration scheme
the main components structural performance parameters are calculated according to the functional and performance requirements of the vehicle. These parameters include power
speed and torque of the driving motors
the speed ratio of the transmission device
and the terminal voltage and capacity of the power battery. Then
the dynamic model of the electric heavy commercial vehicle is developed based on the designed configuration scheme and the matched components parameters. The dynamic and economy performance of this vehicle are simulated using the model. The simulation results show that the maximum speed can reach 100 km/h
the maximum grade-ability can reach 30%
and the driving range exceeds 300 km. It is illustrated that the configuration and parameters of the electric dual driving axles can meet the heavy commercial vehicle performance requirements. In the end
the relevant research can provide theoretical and technical support for the electrification of heavy commercial vehicles.
关键词
重型商用车电驱动桥构型设计参数匹配
Keywords
Heavy duty commercial vehicleElectrical drive axleConfiguration designParameter matching
references
DU W，ZHAO S D，JIN L Y，et al.Optimization design and performance comparison of different powertrains of electric vehicles［J］.Mechanism and Machine Theory，2021，156：104143.
WANG Z Z，ZHOU J，RIZZONI G.A review of architectures and control strategies of dual-motor coupling powertrain systems for battery electric vehicles［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2022，162：112455.
黄文凯，程辉军，储爱华.纯电重型商用车四电动机系统动力性及经济性研究［J］.汽车工程，2023，45（1）：70-76.
HUANG Wenkai，CHENG Huijun，CHU Aihua.Study on power performance and economy of four motor system of pure electric heavy-duty commercial vehicle［J］.Automotive Engineering，2023，45（1）：70-76.
International Energy Agency.Global EV Outlook 2017［EB/OL］.［2018-10-01］.https：//webstore.iea.org/ global-ev- outlook-2017https://webstore.iea.org/global-ev-outlook-2017.
殷学冰，陈勇，代青林，等.基于NSGA-Ⅱ算法和模糊控制的纯电动汽车2DCT换挡规律研究［J］.汽车工程，2022，44（10）：1571-1580.
YIN Xuebing，CHEN Yong，DAI Qingling，et al.Study on shift schedule of 2DCT for pure electric vehicle based on NSGA-Ⅱ algorithm and fuzzy control［J］.Automotive Engineering，2022，44（10）：1571-1580.
胡烜华，杨博华，高刚刚，等.一种纯电动重型商用车三档变速桥动力传动系统：CN115303042A［P］.2022-11-08.
HU Xuanhua，YANG Bohua，GAO Ganggang，et al.Three-gear speed changing bridge power transmission system of pure electric heavy-duty commercial vehicle：CN115303042A［P］.2022-11-08.
HONG X Q，WU J L，ZHANG N，et al.Energy efficiency optimization of Simpson planetary gearset based dual-motor powertrains for electric vehicles［J］.Energy，2022，259：124908.
刘健.纯电动汽车双电动机转矩耦合驱动系统参数匹配与仿真分析［D］.合肥：合肥工业大学，2019：14-15.
LIU Jian.Parameter matching and simulation analysis of dual motor torque coupled driving system for pure electric vehicle［D］.Hefei：Hefei University of Technology，2019：14-15.
杨复钰，张宝迪，吕沁阳，等.电动汽车双电动机耦合驱动系统发展与趋势［J］.汽车工程学报，2022，12（2）：105-113.
YANG Fuyu，ZHANG Baodi，LYU Qinyang，et al.Development and trends of dual-motor coupling drive system in electric vehicles［J］.Chinese Journal of Automotive Engineering，2022，12（2）：105-113.
特斯拉电动卡车Semi设计解读［EB/OL］.［2022-12-15］.https：//news.yiche.com/hao/wenzhang/75565731/https://news.yiche.com/hao/wenzhang/75565731/.
Tesla electric truck Semi design explained［EB/OL］.［2022-12-15］.https：//news.yiche.com/hao/wenzhang/75565731/https://news.yiche.com/hao/wenzhang/75565731/.
黄剑飞，王建华，靳迪，等.电驱动桥研究综述［J］.机械传动，2020，44（11）：171-176.
HUANG Jianfei，WANG Jianhua，JIN Di，et al.Research review of electric drive axle［J］.Journal of Mechanical Transmission，2020，44（11）：171-176.
王飞，王铁，武志斐.双电动机电动汽车动力耦合机构的设计及其控制策略的研究［J］.机械传动，2019，43（10）：141-145.
WANG Fei，WANG Tie，WU Zhifei.Research of design and control strategy of power coupling mechanism for dual-motor electric vehicle［J］.Journal of Mechanical Transmission，2019，43（10）：141-145.
YANG W W，LIANG J J Y，YANG J，et al.Optimal control of a novel uninterrupted multi-speed transmission for hybrid electric mining trucks［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers，Part D：Journal of Automobile Engineering，2019，233（12）：3235-3245.
FANG S N，SONG J，SONG H J，et al.Design and control of a novel two-speed uninterrupted mechanical transmission for electric vehicles［J］.Mechanical Systems and Signal Processing，2016，75：473-493.
陈仙宝，舒红宇，宋义彤，等.汽车分层耦合电驱动构型、参数匹配与能效分析［J］.机械工程学报，2019，55（22）：21-32.
CHEN Xianbao，SHU Hongyu，SONG Yitong，et al.Configuration，parameter matching and energy efficiency analysis of the layered coupled electric drive applied for vehicles［J］.Journal of Mechanical Engineering，2019，55（22）：21-32.
李胜琴，丁雪梅，于博.双电动机驱动纯电动汽车动力系统参数匹配设计及控制策略研究［J］.重庆交通大学学报（自然科学版），2022，41（11）：145-152.
LI Shengqin，DING Xuemei，YU Bo.Parameter matching design and control strategy of dual drive powertrain for pure electric vehicle［J］.Journal of Chongqing Jiaotong University（Natural Science），2022，41（11）：145-152.
彭鹏峰，许新权，曾洁琼.基于电动机效率的纯电动汽车传动系统参数匹配研究［J］.机械设计与制造，2021（6）：39-44.
PENG Pengfeng，XU Xinquan，ZENG Jieqiong.Research on parameter matching of the electric vehicle transmission system based on motor efficiency［J］.Machinery Design & Manufacture，2021（6）：39-44.
徐向阳，赵俊玮，董鹏，等.双碳目标下商用车动力传动系统技术特征与展望［J］.汽车安全与节能学报，2023，14（4）：395-412.
XU Xiangyang，ZHAO Junwei，DONG Peng，et al.Technical characteristics and prospects of power transmissions for commercial vehicles under the “carbon-peak and carbon-neutrality” target［J］.Journal of Automotive Safety and Energy，2023，14（4）：395-412.
王小军，蔡源春，周云山，等.自动变速器匹配对纯电动汽车能耗影响的研究［J］.汽车工程，2014，36（7）：871-878.
WANG Xiaojun，CAI Yuanchun，ZHOU Yunshan，et al.A study on the effects of the matching of automatic transmission on the energy consumption of electric vehicle［J］.Automotive Engineering，2014，36（7）：871-878.
全国汽车标准化技术委员会.电动汽车动力性能试验方法：GB/T 18385—2005［S］.北京：中国标准出版社，2005：5.
National Technical Committee of Auto Standardization.Electric vehicles power performance test method：GB/T 18385—2005［S］.Beijing：Standards Press of China，2005：5.
雷楠南，杨政威.基于两挡变速器的纯电动汽车动力系统参数匹配［J］.机械工程与自动化，2023（5）：12-14.
LEI Nannan，YANG Zhengwei.Parameter matching of electric vehicle powertrain based on two-speed transmission［J］.Mechanical Engineering & Automation，2023（5）：12-14.
电卡观察｜政策拉动，电动重卡钢铁行业应用分析［EB/OL］.［2023-09-14］.https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1777024866937 019355&wfr=spider&for=pchttps://baijiahao.baidu.com/s?id=1777024866937019355&wfr=spider&for=pc.
Electric truck observation| policy pull，electric heavy truck steel industry application analysis［EB/OL］.［2023-09-14］.https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1777024866937019355&wfr=spider&for=pchttps://baijiahao.baidu.com/s?id=1777024866937019355&wfr=spider&for=pc.
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