【正文】 功率需求時(shí)，就由電池組單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。 通過上面對(duì)兩種控制策略的詳細(xì)介紹，不難看出恒溫器控制策略也可以在功率跟隨控制策略中實(shí)現(xiàn)，在本文設(shè)計(jì)的控制策略中，就采用了這樣方法，使得恒溫器控制策略在功率跟隨控制策略中體現(xiàn)出來，把兩種控制策略結(jié)合起來，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。 圖 42 功率跟隨式控制模塊 串聯(lián)式混合動(dòng)力碼頭車 發(fā)動(dòng)機(jī)的控制策略 通過上述分析比較可以看出，兩種控制策略各有優(yōu)缺點(diǎn)，恒溫器控制策略中由于天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 31 發(fā)動(dòng)機(jī)不需要跟蹤路面負(fù)荷的瞬態(tài)變化而恒定工作，因此有利于降低 HEV 排放；功率隨控制策略中發(fā)動(dòng)機(jī)沿著燃油經(jīng)濟(jì)性較好的曲線跟蹤路面功率的需求，因此有利于提高 HEV 的燃油經(jīng)濟(jì)性。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 30 圖 4— 1 恒溫器式控制策略的模型 圖 41中 1部分的功能是當(dāng) SOC 達(dá)到低限 cs_lo_soc［１６］ 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)開； 2 部分表示的功能是如果發(fā)動(dòng)機(jī)前一狀態(tài)是開的，那么發(fā)動(dòng)機(jī)就保持開的狀態(tài)，直到電池SOC 達(dá)到高的限值 cs_hi_soc。 — 電動(dòng)機(jī)組向電池組充電模式 當(dāng)汽車行駛時(shí) ，電池組的充電狀態(tài) SOC 低于預(yù)先設(shè)定的低限值，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率超過汽車需求，則需要發(fā)動(dòng)機(jī)在提供汽車所需功率的同時(shí)向電池組充電，直到電池組 SOC 超過預(yù)先設(shè)定的高限值，發(fā)動(dòng)機(jī) — 發(fā)電機(jī)組輸出功率等于 汽車負(fù)荷功率和電池組吸收功率之和。 5．動(dòng)力電池組的管理系統(tǒng) 串聯(lián)式混合動(dòng)力碼頭牽引車除動(dòng)力電池組提供主要電源外，還有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī) — 發(fā)電機(jī)組向動(dòng)力電池組通過轉(zhuǎn)換器不斷地補(bǔ)充電能。因此，在采用三相異步感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，需要 應(yīng)用逆變器中的功率半導(dǎo)體交換器件。發(fā)動(dòng)機(jī)采取啟動(dòng) — 關(guān)閉的控制方式控制柴油機(jī) — 發(fā)電機(jī)組發(fā)電，發(fā)動(dòng)機(jī)保持在最佳效率范圍內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于碼頭車上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比較低，而且是平穩(wěn)地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在排氣系統(tǒng)中采用了三元催化劑，對(duì)排放氣體進(jìn)行凈化處理，有害氣體排放量大大減少，噪音也有所降低，動(dòng)力性能好等特點(diǎn)。 混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)的基本組成： （ 1）能源管理控制系統(tǒng)：由操縱裝置、中央控制器和各種控制模塊共同組成。 ，達(dá)到“超低污染”的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。如果車輛以最高車速運(yùn)行的比例很少，則可考慮此時(shí)除了發(fā)動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能外，電池也可以參與放電，提供部分電能?？梢娺x用驅(qū)動(dòng)電機(jī) B 后車輛的加速時(shí)間大大縮短，加速性能明顯提高。這說明取過載系數(shù) ? 較大的驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)于整車加速時(shí)間的縮短更有利。 0 5 10 15 20 25 30 35 4000 . 10 . 20 . 30 . 40 . 50 . 60 . 70 . 8汽車行駛加速度U a ( k m / h )a(m/s.2) 系數(shù)為 2 . 5 時(shí)的加速度系數(shù)為 3 時(shí)的加速度系數(shù)為 3 . 5 時(shí)的加速度系數(shù)為 4 時(shí)的加速度系數(shù)為 4 . 5 時(shí)的加速度系數(shù)為 5 時(shí)的加速度 圖 310 不同 ? 值時(shí)的汽車行駛加速度 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 19 0 5 10 15 20 25 30 35 400102030405060U a ( k m / h )t(s)汽車加速時(shí)間 系數(shù)為 2 . 5 時(shí)的加速時(shí)間系數(shù)為 3 時(shí)的加速時(shí)間系數(shù)為 3 . 5 時(shí)的加速時(shí)間系數(shù)為 4 時(shí)的加速時(shí)間系數(shù)為 4 . 5 時(shí)的加速時(shí)間系數(shù)為 5 時(shí)的加速時(shí)間 圖 311 不同 ? 值 時(shí)的汽車加速時(shí)間 由圖 311 可以看出，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù) ? 由 變?yōu)?3 時(shí)，整車加速時(shí)間縮短明顯； ? 由 3 變?yōu)? 時(shí)，整車加速時(shí)間縮短較明顯，但不如 ? 由 變?yōu)? 時(shí)顯著；當(dāng) ? 繼續(xù)增加時(shí)，對(duì)整車加速時(shí)間的影響越來越小。設(shè)液力變矩器和變速箱的綜合效率 ??T? ，傳動(dòng)比為 gi ，則有： Tgtqmaztqmaz iTT ???? 即 Ttqmaztqmazg TTi ???? ＝ 由變速器 1 檔速比 ?gi 得此工況下液力變矩器的傳動(dòng)比為 ，此數(shù)值在重型汽車用液力變矩器的傳動(dòng)比的正常范圍內(nèi)。根據(jù)提供的原車資料，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 1500 rpm時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩最大， mNTtqmaz .800?? 。 由實(shí)驗(yàn)測(cè)定，本車最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩（傳動(dòng)軸處）為 mmazT =。 可得空載最高車速為 40 Km/h 時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為 2560rpm，因此驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高穩(wěn)定轉(zhuǎn)速可取為 ?maxmN 2600rpm。本次計(jì)算取 ； G－ 汽車重力， G＝ mg， m－ 汽車質(zhì)量，滿載時(shí)為 80700 Kg； CD－空氣阻力系數(shù)，取 ； A－迎風(fēng)面積， ㎡； maxau － 最高車速，對(duì)于本車初定 滿載最高車速為 30 Km/h。 m，這樣就可彌補(bǔ)低速扭矩的不足，傳動(dòng)系統(tǒng)采用 AMT 變速器（手自一體變速器），離合器布置在發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間，電源由日立車輛能源生產(chǎn)的 48 個(gè)鋰離子電池單元組成（如圖 2 23 所示）。 Volvo 重型卡車 20xx 年初， VOLVO 正式推出一套重車專用混合動(dòng)力系統(tǒng)“ ISAM”，應(yīng)用該系統(tǒng)可減少油耗 35%。在這種 情況下，融合了傳統(tǒng)汽車和電動(dòng)汽車優(yōu)點(diǎn)的混合電動(dòng)汽車在世界范圍內(nèi)成為新型汽車開發(fā)的熱點(diǎn)，混合電動(dòng)汽車的研究和產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)成為當(dāng)前電動(dòng)汽車發(fā)展的必然趨勢(shì)。與串聯(lián)式結(jié)構(gòu)相比，發(fā)動(dòng)機(jī)通過機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車，其能量的利用率相對(duì)較高，這使得并聯(lián)式燃油經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式的高。原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其電 能通過控制器直接輸送到電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力矩驅(qū)動(dòng)汽車。本課題的研究成果和所取得的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于建設(shè)高水平、高質(zhì)量 、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混合動(dòng)力卡車系統(tǒng) 具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值， 也是我國實(shí)現(xiàn)從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的唯一途徑 。 010203040506070801998 年 1999 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年 20xx 年單位：百萬 T EU0 . 0 %2 . 0 %4 . 0 %6 . 0 %8 . 0 %1 0 . 0 %1 2 . 0 %1 4 . 0 %1 6 . 0 %1 8 . 0 %2 0 . 0 %中國集裝箱吞吐量 占世界集裝箱吞吐量比 圖 1— 1 199820xx 年我國港口集裝箱吞吐量及占世界比 隨著集裝箱吞吐量的增長(zhǎng)，碼頭牽引車的需求也同步增長(zhǎng)，與其他汽車相比，碼頭牽引車的運(yùn)行工況有如下特點(diǎn)： 1) 速度低 碼頭內(nèi)的速度 30km/h, 在碼頭之間運(yùn)行 40km/h； 2) 不需要爬坡 碼頭內(nèi)部及碼頭之間幾乎沒有坡度； 3）怠速時(shí)間長(zhǎng) 多輛拖車排隊(duì)等候裝貨和卸貨期間怠速運(yùn)行（基本不停車），怠速時(shí)間超過 50%?；旌蟿?dòng)力汽車將至少在 30 年內(nèi)都是汽車工業(yè)最切實(shí)可行的 解決能源和污染問題的途徑 [1]。人們?cè)絹碓疥P(guān)注其它燃料的汽車和電動(dòng)汽車得開發(fā)，電動(dòng)汽車成為最主要得選擇之一。對(duì)于混合動(dòng)力研發(fā)，前期進(jìn)行方案選擇及參數(shù)匹配時(shí)，通過分析仿真能夠較快地進(jìn)行方案選擇及參數(shù)匹配，從而確定最優(yōu)方案和主要參數(shù)，并及早發(fā)現(xiàn)問題加以避免。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個(gè)人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。碼頭牽引車運(yùn)行速度低，起停頻繁，且長(zhǎng)時(shí)間怠速，導(dǎo)致其燃油經(jīng)濟(jì)性差，排放高。 關(guān)鍵詞： 混合動(dòng)力 碼頭牽引車，驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)，車輛動(dòng)力性分析 ABSTRACT Hybrid electric vehicle developed rapidly in recent years and has achieved industrialization. Hybrid Electric Vehicle will be at least 30 years in the automotive industry are the most practical solution to energy and pollution problems. Lowspeed terminal tractor, since the frequent stops and idling time, resulting in poor fuel economy, emissions high. The development of hybrid terminal tractor, its fuelefficient vehicle emission reduction effect is more obvious than the other. In this paper, the use of motor vehiclerelated theory by puter simulation analysis to determine the hybrid electric terminal tractor driver parameters. The analysis and the simulation leading role is before carrying on expensive and the timeconsuming prototype experiment to physical system39?？梢韵嘈?，在電動(dòng)汽車得儲(chǔ)能部件 —— 電池沒有根本性突破之前，使用混合動(dòng)力汽車是解決排污和能源問題最具現(xiàn)實(shí)意義得途徑之一。 從上我們可以看出，混合動(dòng)力汽車的研究和發(fā)展 ,對(duì)于解決環(huán)境污染和能源危機(jī)這兩個(gè)人類目前面臨的兩大難題能起到相當(dāng)大的作用。 我國的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)一直陷于“引進(jìn)、 落后、再引進(jìn)、再落后”的怪圈之中。 混合動(dòng)力汽車可以采用直流電動(dòng)機(jī)、交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車特別適合于在市內(nèi)低速運(yùn)行的工況。 3．混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（ PSHEV）是串聯(lián)式和并聯(lián)式的綜合，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動(dòng)輸出給驅(qū)動(dòng)橋，另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電。整車控制系統(tǒng)的主要功能是使整車在不同的運(yùn)行模式下切換，對(duì)不同能量源輸出功率 進(jìn)行能量管理，以及不同能量源的控制，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，達(dá)到效率、排放和動(dòng)力性的最優(yōu)。車輛加速過程由電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)助力加速，因此能夠降低油 耗和噪音；另外，由于配備了電動(dòng)機(jī)，可以相對(duì)減小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸，這樣進(jìn)一步降低了整車排放。ATLAS 是五十鈴以 OEM 貼牌方式為日產(chǎn)生產(chǎn)的混合 動(dòng)力卡車，原型為五十鈴“ ELF”平頭系列輕卡中的一款 (如圖 24 所示 )。 本車初定滿載最高車速為 30 Km/h，因此所需驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率應(yīng)為 75Kw。當(dāng)電機(jī)的額定 功率及最高轉(zhuǎn)速已定時(shí)，由以下二式可知， ?maxmmr NN ? （ 33） ?m a x95509550 mmrmrmrmr N PNPT ???? （ 34） mrN － 驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（ rpm） mrT － 驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩（ ） 電動(dòng)機(jī)擴(kuò)大恒功率區(qū)系數(shù) ? 越大，其 額定轉(zhuǎn)矩 mrT 越大，這樣車輛的加速性能就越好。 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 13 0 500 1000 1500 20xx 2500 30002004006008001000T(N.m)N ( r p m )驅(qū)動(dòng)電機(jī)特性曲線 020406080P(KW)轉(zhuǎn)矩功率 圖 33 驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩和額定功率曲線 0 500 1000 1500 20xx 2500 30000100020xxT(N.m)N ( r p m )驅(qū)動(dòng)電機(jī)特性曲線 0100200P(KW)轉(zhuǎn)矩功率 圖 34 驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值轉(zhuǎn)矩和峰值功率曲線 天津工程師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 14 計(jì)算加速能力時(shí)，在水平良好路面上進(jìn)行，因此坡度 0?i ， 由汽車行駛 方程可得： ? ? ?????? ?????? )(1 aDTomwft uACGfriTmFFFmdtdu ??? （ 35） 故： ?????? ??? aDTom uACGfriTmdtdu ?? （ 36） 由運(yùn)動(dòng)學(xué)可知： duadt 1? ?? ?? 210 1uut duadtt （ 37） duuACGfriT muuaDTom?