[01139622]高效多模式新能源汽车动力传动系统关键技术及应用

发展新能源汽车是全球汽车产业的共识,也是我国的国家战略。当前国内的新能源汽车普遍采用单一的直驱或者单级减速的动力传动系统,制约着新能源汽车向传动高效率、系统高可靠、性能高品质的方向发展,而多电机耦合或者发动机与电机耦合的多模式复合传动系统能大幅度提升新能源汽车的综合性能。目前,国内针对多模式动力传动系统,未形成完善的设计理论体系,整车能量管理集成度不高,未充分挖掘新能源汽车的节能潜力。因此,该项目在多项国家、省部级项目的资助下,开展多模式动力传动系统的理论、方法、控制等方面的研究,研制了具有自主知识产权的系列化多模式动力传动总成,形成了精密齿轮传动系统设计与近净成形技术体系,开发了基于工况预测的整车能量管理控制系统,并推广应用于新能源汽车整车及关键零部件的研发过程,实现了产业化应用,引领了我国新能源汽车动力传动技术的发展。主要科技创新如下： （1）创新了新能源汽车多模式动力传动系统的最优设计理论。发明了多模式动力传动系统的自主建模方法,创新性地提出了系统拓扑构型综合优选方法,首次搭建“构型-参数-能量管理”的多维度联合优化架构,形成了多模式动力传动系统的全局最优设计体系,并开发适用于不同应用场景的动力传动系统优化与匹配软件BlueEV,填补了多模式动力传动系统构型与参数最优设计理论的空白,大大缩短了研发周期。 （2）突破了齿轮传动系统一体化设计与近净成形技术。发明了面向啮合传动特性的齿轮构型设计及参数敏感度分析方法,揭示了多间隙耦合齿轮传动系统非线性动力学机理,建立了基于虚拟样机技术的齿轮传动系统集成设计与仿真平台,研发了结合齿面锻压成形和焊接成形相融合的成形技术,创新设计了非均匀过盈预应力及阶梯式组合凹模新结构,研发了基于弹性尺寸补偿理论的齿轮近净成形工艺,达到国际领先水平。 （3）自主研发了新能源汽车整车动态协调能量管理控制系统。发明了融合时间触发和质量修正的坡度识别算法,开发了自适应坡道驻车系统和基于转矩补偿的坡道起步辅助控制系统;掌握了模式切换动力学机理,设计了兼顾切换时间与经济性的动态博弈模式切换控制算法;融合智能网联技术,设计了基于工况预测的整车能量管理控制系统,研发了网联新能源汽车经济性巡航系统和基于信号灯信息的车辆绿波车速引导系统,实现了20%能量效率的提升,突破了车速优化与动力系统能量管理协调的技术瓶颈,达到国际领先水平。 项目获得授权发明专利25项,实用新型专利10项,软件著作权5项;发表SCI/EI论文50篇,牵头制定国家标准5项、行业标准3项;项目形成的新能源汽车多模式动力传动系统关键技术,已经推广应用于10家新能源汽车整车及关键零部件的研发过程,提升了国产新能源汽车动力传动系统的品质与可靠性,提高了整车动力性与经济性在内的综合性能。2018-2019年累计新增销售额320000万元,新增利润80000万元。项目的实施与应用对促进我国新能源汽车的技术进步和创新能力提高具有重要意义。