雙離合器混合動力輕型汽車動力系統(tǒng)設計

《雙離合器混合動力輕型汽車動力系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、雙離合器混合動力輕型汽車動力系統(tǒng)設計張玉龍，楊正林，郭永斌南京航空航天大學車輛工程系摘要：本文以某輕型汽車為基礎進行了混合動力系統(tǒng)的設計，提出了一種雙離合器的動力系統(tǒng)結構，并完成了主要動力部件的選型，最后進行了仿真，從動力性和燃油經(jīng)濟性的角度說明了該動力系統(tǒng)是滿足要求的。關鍵詞l混合動力汽車，電控離合器，動力系統(tǒng)rI'lleDesignoftheDnVenainofaDoubleClutchLigIItHyb讞V_elIicIeZhangYmong，Ya嗚ZhengUn，GuoYongbinVehicul盯Engi∞edngD印art眥m，．N

2、刪ingUniVersityofAeron鋤dcsandAs仃onauticsAbst豫ctlAdesignofthehy礬d嘶ve廿ainwimdoubleclutchesofalightvchicleispresentedillmispaper．11lemainkeypanswefechoscnaccordingtot量1epowcrfhl粕deconornicrequir鋤entsoft11epmto呻e．ThedesignwillbeaVailablewhichisproVedbymesimlllation．TKIeywords：Hy嘶

3、d日e硎c、，出cle，E1ectriccon仃olledclutch，DmeTrainO．引言在城市經(jīng)濟發(fā)展中，超市、醫(yī)院、公司班車、市政維修等都采用輕型汽車運輸。近年來，國內(nèi)許多廠家研發(fā)了混合動力公交大巴和混合動力轎車，有些城市已有了混合動力公交大巴的小規(guī)模運營，積累了混合動力汽車運行的經(jīng)驗，也起到較好的示范效果。但國內(nèi)對混合動力輕型汽車的研制工作開展甚少。事實上，對于我國城市的交通需求，混合動力輕型汽車具有巨大的潛在市場。本文就我國一款面廣量大的輕型汽車進行了混合動力系統(tǒng)的設計并給出了仿真結果。1．混合動力汽車結構由于兩種動力源的存在，動

4、力的耦合成為混合動力汽車關鍵的技術之一。動力耦合關系到混合動力汽車的動力性，燃油經(jīng)濟性和工作模式。設計混合動力耦合裝置應該保證動力沒有干涉并且不同模式切換平穩(wěn)。本文以某輕型汽車為基礎提出了單軸雙離合器耦合的混合動力裝置。其中發(fā)動機后面的離合器改為電動控制，電控離合器依據(jù)整車運行狀態(tài)及駕駛員的指令決定開閉狀態(tài)．。該結構中發(fā)動機采用縱置后驅(qū)的結構，整車結構如圖1所示。該輕型汽車為梯形車架。由于改用了較小體積的發(fā)動機，且車架上的橫梁可以移動位置，因此該結構在布置上較為方便。雙離合器結構使得電機和發(fā)動機的耦合可以有多種方式。本結構的顯著優(yōu)點是在再生制動

5、過程中可以電機不反拖發(fā)動機，可以提高制動能量回收的效率，因而電控離合器也稱為節(jié)能離合器。根據(jù)實驗得到反拖發(fā)動機需要的功率和車速的關系如圖2所示。2．混合動力運行模式本文的混合動力汽車可以運行于以下模式：1)發(fā)動機驅(qū)動模式當蓄電池SOC小于下限或工作點在發(fā)動機的優(yōu)化區(qū)域內(nèi)時，發(fā)動機啟動，此時電機空轉(zhuǎn)。2)純電動模式當工作點不在發(fā)動機優(yōu)化區(qū)域且電機的SOC大于下限值時，電機單獨驅(qū)動。3)混合驅(qū)動模式當加速或爬坡時發(fā)動機和電機共同工作，電機起到助力作用。4)制動模式制動時根據(jù)駕駛員制動強度的要求提供摩擦制動或再生制動，再生制動時電機產(chǎn)生之動力矩回收制

6、動能量。圖l雙離合器混合動力系統(tǒng)3．關鍵部件的結構及選型圖2發(fā)動機反拖消耗功率一車速曲線動力系統(tǒng)設計的核心是各關鍵總成的選型，這直接影響到整車的動力性和經(jīng)濟性。關鍵總成包括發(fā)動機，電動機，蓄電池，電控離合器，傳統(tǒng)離合器，變速箱，主減速器。選型的原則是在滿足整車動力性的前提下盡量提高燃油經(jīng)濟性。整車動力性指標如下：(1)最大車速‰≥120忌m／庇(2)最大爬坡度為30％(3)0．60kII油的加速時間f≤27J3．1發(fā)動機選型由于對于電助力型混合動力汽車，發(fā)動機只需要提供勻速行駛的功率，而在加速或爬坡時電機可以提供峰值功率，因此發(fā)動機相對手傳統(tǒng)車

7、可以選的功率小一些，可用以下公式初步對發(fā)動機選型?．．￡一=去陋+籌弦其中￡。。為發(fā)動機的最大功率，，，z{!氣車的整備質(zhì)量，，滾動阻力系數(shù)，Q空氣阻力系數(shù)，A迎風面積，V車速。由于該車定位為城市物流車，主要工況為城市道路，因此如果選擇V為最高車速，則明顯存在功率浪費，為了保證整車有足夠的動力性可以可選擇‰，

8、機驅(qū)動系統(tǒng)額定點效率90％效率>85％區(qū)域要求大于工作區(qū)域的40％。3．3蓄電池選型蓄電池作為混合動力汽車的輔助能源直接關系著動力性和經(jīng)濟性，要求蓄電