混合動力汽車動力系統(tǒng)設計及仿真

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1、混合動力汽車動力系統(tǒng)設計及仿真童浩(武漢理工大學汽車學院，武漢430070)【摘要】對混合動力汽車的驅(qū)動系統(tǒng)選型設計進行了詳細的研究，合理地制定了整車控制策略。通過仿真軟件Advisor2002，基于常用城市工況CYC—NEDC對該混合動力汽車進行了仿真。結(jié)合仿真結(jié)果，對其動力性能、排放性能以及電池的充放電狀態(tài)進行了研究分析?！続bstract】ThispapermakesaresearchonlectotypedesignofthehybriddrivetrainsystemandformulatesareasonableHE

2、VControlStrategy．UndertheenvironmentofsimulationsoftwareAdvi-sor2002，thesimulationoftheHEVislaunchedbasedonthenewEuropeancitydrivecycleCYC—．NEDC．Combiningthesimulationresults，aseriesofanalyzeoftheHEVisinprocess，particularinthepoweroutput，emissionsandthebatterySOC．【主題

3、詞】混合動力汽車控制策略況來確定兩者的功率輸出。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。0引言中國已成為全球第二大石油進口國，是世界能源消費大國。石油對汽車工業(yè)發(fā)展的約束越來越明顯，如果不在改進能源利用效率方面做出巨大努力，中國石油供需缺口將越來越大，這不僅會影響全社會能源供應，還會對國家經(jīng)濟安全產(chǎn)生巨大影響。混合動力汽車作為新能源汽車的標圖1整車驅(qū)動結(jié)構(gòu)示意圖志，技術環(huán)境已經(jīng)頗為成熟，在充分保證了整車動力性的同時，又可以大幅度降低燃油消耗，節(jié)能環(huán)車輛起步或低速行駛時，電機單獨驅(qū)動，純電保。因此，混合動力汽車的推廣是解決當代石油動模式運行；車輛中低速

4、行駛時，整車負荷較小，緊缺問題的有效策略。以純電動模式運行；車輛謄中高速行駛時，整車負荷增加，啟動發(fā)動機，蓄電池優(yōu)化發(fā)動機效率，發(fā)動1整車的結(jié)構(gòu)和布置機和電動機共同驅(qū)動車輛，此時為混合動力模式；車輛高速全加速行駛時，蓄電池和發(fā)動機均輸出本文涉及的混合動力車采用的是并聯(lián)式混合動力，優(yōu)先響應車輛動力性能；車輛中高速減速行動力系統(tǒng)，其主要特點是：車輛所需求的驅(qū)動力由駛時，制動踏板踩下，發(fā)動機斷油關閉，觸發(fā)再生發(fā)動機和電動機單獨或共同提供，根據(jù)具體的工制動，蓄電池充電；車輛中低速減速行駛時，制動收稿日期：2010—09—16·l0·上海

5、汽車2010．11踏板松開，發(fā)動機斷油關閉，滑行制動，蓄電池充表2混合動力車最低動力性能指標電；車輛低速減速行駛時，制動踏板加速踏板均松最高車速(km／h)160開，車輛純電動減速行駛。0—100km／h加速時間(s)l5．5車速為88．5km／h時的爬坡度l2％2主要部件參數(shù)的確定及選型20012．1設計及選型原則對車輛的主要部件進行選型之前，需先確定／高度CYC言100—NEDC／10車輛的整車行駛參數(shù)。在車輛的行駛過程中，驅(qū)速度／-'1廠_／褪動力和行駛阻力始終保持平衡，即動力源供給的功率等于機械傳動損失功率和車輛克服行駛

6、阻力0幾／n＼八／、1／、＼f1Jf’1／。所消耗的功率之和。因此，車輛行駛參數(shù)對整車動力性能的影響較為顯著，即：Ft=Ff+FW+Fi+Fiii。叼CdA2。．一d2．2發(fā)動機主要參數(shù)的設計及選型—mg∞+而un+mg眥+6m—dt-?■J發(fā)動機作為本文設計的混合動力汽車整個動式中，為滾動阻力；F為空氣阻力；F為加力系統(tǒng)的核心和主要動力源，其性能對于整車的速阻力；Fi為坡度阻力。動力性能、經(jīng)濟性能和排放的影響最為顯著。因為車輛所需轉(zhuǎn)矩；i為變速器傳動比；i。為此，發(fā)動機的選擇至關重要。主減速器傳動比；叼為傳動系機械效率；m為車

7、輛在選取發(fā)動機時，應當遵循以下原則：裝備質(zhì)量；C為空氣阻力系數(shù)；A為迎風面積；u。(1)發(fā)動機單獨工作時，一般需要保證車輛為車輛的行駛速度；6為旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。勻速行駛時所需要的最大功率，即：車輛行駛參數(shù)如表1所示。1C，Aml_(mglCv+)表1車輛行駛參數(shù)式中，叼為傳動系的效率；m為整車的質(zhì)量；g滿載總質(zhì)量Ml(kg)1550空氣阻力系數(shù)Cd0．32為重力加速度；為車輛行駛速度；C為空氣阻力迎風面積A(m)2．18系數(shù)；4為車輛的迎風面積。車輪滾動半徑rr(in)0．3l6(2)發(fā)動機和電動機聯(lián)合驅(qū)動車輛時，滿足傳動系機

8、械效率叼rO．9O車輛所需的最大功率，并留有一定余量，作為車輛滾動阻力系數(shù)_廠O．01的后備功率和附件功率使用。選取部件的過程中，采取的主要原則是在(3)盡量保證所選擇的發(fā)動機可以長時間工保證車輛的動力性能的同時，盡可能提高其經(jīng)濟作在經(jīng)濟區(qū)內(nèi)。性以及減少排放和燃