混合動力汽車的節(jié)油機(jī)理以及內(nèi)燃機(jī)要求和改進(jìn)措施

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1、混合動力汽車的節(jié)油機(jī)理以及內(nèi)燃機(jī)要求和改進(jìn)措施摘要本文主要介紹混合動力汽車的主要分類和機(jī)構(gòu)特點(diǎn)，以及控制系統(tǒng)方面的發(fā)展，并介紹混合動力汽車的節(jié)油機(jī)理和內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)要求和相關(guān)的改進(jìn)措施。Thispapermainlyintroducesthemainhybridcarsclassificationandinstitutionscharacteristics,andcontrolthedevelopmentofthesystem,andintroducesthefuel-efficienthybridcarmechanismandtechnicalrequirementso

2、ftheinternalcombustionengineandrelevantimprovementmeasures.關(guān)鍵詞混合動力汽車節(jié)油機(jī)理內(nèi)燃機(jī)要求改進(jìn)措施引言隨著世界各國環(huán)境保護(hù)的措施越來越嚴(yán)格，替代燃油發(fā)動機(jī)汽車的方案也越來越多，例如氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。但目前最有實(shí)用性價值并巳有商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的模式，只有混合動力汽車?；旌蟿恿ζ嚨年P(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車整車性能。經(jīng)過十多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)。燃料可以是汽油,柴油,也可以是

3、甲醇,酒精,液化石油氣,天然氣等代用燃料.選用的原動機(jī)可以是內(nèi)燃機(jī).也可以是燃?xì)廨啓C(jī),斯特林發(fā)動機(jī)等其它熱機(jī).它主要包括內(nèi)燃機(jī),電動機(jī),發(fā)電機(jī),蓄電池以及控制系統(tǒng)等,根據(jù)汽車運(yùn)行工況的要求,內(nèi)燃機(jī)與電動機(jī)進(jìn)行優(yōu)化耦合,以實(shí)現(xiàn)汽車的良好的動力性,燃油經(jīng)濟(jì)性,排放性能,可靠性,它繼承了電動汽車低排放的優(yōu)點(diǎn),又發(fā)揚(yáng)了石油燃料高的比能量和比功率的長處,顯著改善了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的排放和燃油經(jīng)濟(jì)性,增加了電動汽車的續(xù)駛里程,在由內(nèi)燃機(jī)汽車向電動汽車的轉(zhuǎn)變過程中扮演著承上啟下,繼往開來的角色。正文一混合動力汽車的主要分類和基本結(jié)構(gòu)1．串聯(lián)式混合動力汽車SeriesHybridElec

4、tricVehicle(SHEV)串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)用電動機(jī)驅(qū)動車輪，電動機(jī)的電力來自發(fā)動機(jī)串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)利用發(fā)動機(jī)動力發(fā)電，從而帶動電動機(jī)驅(qū)動車輪。其基本結(jié)構(gòu)是由電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、HV蓄電池、變壓器組成。由一個小輸出功率的發(fā)動機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)穩(wěn)恒性運(yùn)轉(zhuǎn)來帶動發(fā)電機(jī)，直接向電動機(jī)供應(yīng)電力，或一邊給HV蓄電池充電一邊行駛。由于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的動力是以串聯(lián)的方式供應(yīng)到電動機(jī)，所以稱為“串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)”。2.并聯(lián)式混合動力電動汽車ParallelHybridElectricVehicle(PHEV)并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)使用電動機(jī)和發(fā)動機(jī)兩種電力來驅(qū)動車輪用發(fā)動機(jī)來給HV蓄電池

5、充電，其基本結(jié)構(gòu)是由電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、HV蓄電池、變壓器和變速器組成。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中利用HV蓄電池的電力來驅(qū)動電動機(jī)。因電動機(jī)兼用為發(fā)電機(jī)，所以不能一邊發(fā)電一邊用來行駛。動力的流向?yàn)椴⒙?lián)，所以稱為“并聯(lián)式混合動力力系統(tǒng)”。3．混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動力電動汽車SplitHybridElectricVehicle(PSHEV)混聯(lián)式混合動力利用電動機(jī)和發(fā)動機(jī)來驅(qū)動車輪，并可用發(fā)電機(jī)來發(fā)電及自行充電?；炻?lián)式混合動力利用電動機(jī)和發(fā)動機(jī)這兩個動力來驅(qū)動車輪，同時電動機(jī)在行駛當(dāng)中還可以發(fā)電。根據(jù)行駛條件的不同，可以僅靠電動機(jī)驅(qū)動力來行駛，或者利用發(fā)動機(jī)和電動機(jī)驅(qū)動行駛。另外

6、還安裝有發(fā)電機(jī)，所以可以一邊行駛，一邊給HV蓄電池充電?；窘Y(jié)構(gòu)由電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、HV蓄電池、發(fā)電機(jī)、動力分離裝置、電子控制單元(變壓器、轉(zhuǎn)換器)組成。利用動力分離裝置將發(fā)動機(jī)的動力分成兩份，一部分用來直接驅(qū)動車輪，另一部分用來發(fā)電，給電動機(jī)供應(yīng)電力和HV蓄電池充電。電動機(jī)擅長從低速帶開始發(fā)揮威力，而發(fā)動機(jī)則在高速帶大顯身手。本系統(tǒng)通過理想地控制二者，可在所有條件下提供高效率的行駛。混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。二混合動力汽車的控制系統(tǒng)在HEV上普遍采用以計(jì)算機(jī)為核心的現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動控制技術(shù)，各種智能控制系統(tǒng)，

7、包括自適應(yīng)控制技術(shù)（MRAC）、模糊控制技術(shù)（Fuzzy）、專家控制系統(tǒng)（Expertsystem）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（Neuralnetworks）等也逐漸應(yīng)用到EV、FCEV和HEV上，使HEV更加安全、節(jié)能、環(huán)保和舒適。能量管理系統(tǒng)采取層級式控制：最上層為整車能量管理系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制各個低端控制器；中間一層包括五個低端控制器，即發(fā)動機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)控制器、電動機(jī)控制器、離合器及制動器控制器和電池能量管理系統(tǒng)（BMS）等；最下層為各個執(zhí)行器，即發(fā)動機(jī)、電機(jī)、離合器等部件。HV蓄電池組豐田THSⅡ采用大功率，高密度，輕量，壽命長的新