【正文】 ??? 21 2? ? 式中： 1u － 初始速度，從靜止加速因此為 0 Km/h； 2u － 終了速度，滿載最高速度即 30 Km/h； δ — 汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)（ δ 1），本車取 。 由式（ 38）、（ 39）知驅(qū)動力可表示為 ? ?ifGFt ?? 。 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 17 驅(qū)動力 — 行駛阻力平衡圖和功率平衡圖 計算 出 混合動力碼頭牽引 車不同車速下的 驅(qū)動力 和 滾動阻力＋風阻 值，作出 該 車的驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖 如圖 38 所示 ： 0 5 10 15 20 25 30 35 4000 . 511 . 522 . 533 . 544 . 5x 1 04驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖U a ( k m / h )F(N) 額定驅(qū)動力峰值驅(qū)動力滿載滾動阻力與風阻之和半載滾動阻力與風阻之和空載滾動阻力與風阻之和 圖 38 驅(qū)動力－行駛阻力平衡圖 計算 出 混合動力碼頭牽引 車不同車速下的 驅(qū)動功率 和 滾動阻力功率＋風阻功率值，作出 該 車的 汽車功率 平衡圖 如圖 39 所示 ： 0 5 10 15 20 25 30 35 40050100150200250汽車功率平衡圖U a ( k m / h )P(Kw) 額定功率峰值功率滿載滾動阻力與風阻功率之和半載滾動阻力與風阻功率之和空載滾動阻力與風阻功率之和 圖 39 汽車功率平衡圖 由圖 3圖 39 可知，滿載時最高車速為 30Km/h；半載及空載時驅(qū)動電機的額天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 18 定驅(qū)動力和額定功率均 能滿足最高車速 40Km/h 時的驅(qū)動力和驅(qū)動功率要求 ［７］ 。 電機過載系數(shù) ? 對整車加速時間的影響 電機擴大恒功率 區(qū) 系數(shù) ? 一定（ ? =3）時，電機過載系數(shù) ? 對整車加速時間的影響 ［８］ 9 5 509 5 50 m a xm a x ????? mrmmrmrmrm NPNPTT ?? （ 312） 由式 （ 312） 可以看出， 當電機 擴大恒功率區(qū)系數(shù) ? 一定時 ， 峰值轉(zhuǎn)矩 maxmT 與 電機過載系數(shù) ? 呈正比例線性關(guān)系。 綜合以上分析結(jié)果，從目前來看認為取驅(qū) 動電機擴大恒功率區(qū)系數(shù) 3?? ，過載系數(shù) 3?? 時比較合適 ［９］ 。 — 行駛阻力平衡圖和功率平衡圖 選取驅(qū)動電機 B 后 整車驅(qū)動力 — 行駛阻力平衡圖和功率平衡圖 分別為圖 31317。為了保險起見，初定車輛以最高速度 ?maxv 30Km/h 運行時驅(qū)動電機所需功率由發(fā)動機－發(fā)電機系統(tǒng)單獨提供，按此原 則初步選擇發(fā)動機功率 eP ［１０］ ： agmmre PPP ?? ?? // （ 313） 式中： m? －電動機及其控制器的平均效率，取 85％； 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 25 g? －發(fā)電機及其控制器的平均效率，取 85％； aP － 空調(diào)及附件功率，約為 710Kw 左右 初步估計，車輛滿載時以最高速度 ?maxv 30Km/h 運行的情況比較少，因此此時發(fā)動機可滿負荷運行。 ，適應(yīng)駕駛員的 操作習慣，使操作簡單化和規(guī)范化。 （ 4）信號反饋及檢測裝置：包括各電量檢測裝置（電壓表、電流表等）、顯示裝置和自診斷系統(tǒng)等。 當駕駛員踩下制動踏板時，制動踏板行程量轉(zhuǎn)換為電能信號輸入中央控制器，經(jīng)計算機計算并通過多能源動力總成控制模塊，電動機轉(zhuǎn)換為發(fā)電機，回收再生制動反饋的能量。矢量控制方式一般需要準確地掌握所控制的電動機的性能參數(shù)，因此需要變頻器與專用電機配套使用。 能量流動模式 串聯(lián)式混合動力碼頭車各動力總成在不同的工作情況下有不同的能量流動模式，對其能量流動西歐哪個是的研究就是研究和制定 SHEV 動力總成控制策略的基礎(chǔ)。 蓄電池的 SOC 值 ［１５］ 是控制發(fā)動機的一個重要的參數(shù)，根據(jù)汽車的不同工況直接控制 SOC 值。 功率跟隨控制策略模型 功率跟隨控制控制策略模型 ［１７］ 在 ADVISOR 中實現(xiàn)的主要作用是把路面的功率要求作為輸入，根據(jù)控制策略模塊的決策，輸出發(fā)動機的工作狀態(tài)（開或關(guān)）；如果發(fā)動機處于開狀態(tài)將如何控制發(fā)動機最佳的工作區(qū)。也就是說，優(yōu)化的控制策略對驅(qū)動系統(tǒng)各部件的特性高度依賴。 （ 2）當汽車行駛時的路面功率需求較大，電池的組不能單獨滿足其要求，或者電池組的 SOC 值較低時，發(fā)動機都要開啟。例如，當汽車加速和爬坡時，為了滿足車輪驅(qū)動功率要求，降低對蓄電池峰值功率要求，延長其工作壽命，可采用發(fā)動機跟隨模式；當汽車車輪功率要求低時 ，為了避免發(fā)動機低效率工況的發(fā)生，可以采用恒溫器模式，以提高整車系統(tǒng)的效率。同時，為了使電池的 SOC 值始終保持在其工作區(qū)間的中間位置，即 SOC 為 (cs_hi_soc+cs_lo_soc)/2，需要附加電池修正因子cs_charge_pwr*fc_spd_scale*fc_trq_scale*((cs_hi_soc+cs_lo_soc)/2SOC)。當 SOC 非常低，低于最小值時， APU 應(yīng)該以其最大功率工作，盡快給蓄電池充電。 在全負荷或重載工況下，當發(fā)動機的最大功率不足以滿足汽車的 需求時，則由電池組提供所需峰值功率，此時，汽車的負載功率等于發(fā) 動機 — 電動機組輸出功率和電池組吸收功率之和 ［１３］ 。 串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車的發(fā)動機采取啟動 — 關(guān)閉的控制方式控制柴油機 —發(fā)電機組發(fā)電，發(fā)動機保持在 最佳效率范圍內(nèi)運轉(zhuǎn)，由于碼頭車上發(fā)動機轉(zhuǎn)速比較低，而且是平穩(wěn)地連續(xù)運轉(zhuǎn)，在排氣系統(tǒng)中采用了三元催化劑，對排放氣體進行凈化處理，有害氣體排放量大大減少，噪音也有所降低，動力性能好等特點。 串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車采用三相交流異步感應(yīng)電動機，因為三相交流異步感應(yīng)電動機不能直接使用直流電源，另外，三相異步感應(yīng)電動機具有非線性輸出的特性。鎳 — 氫電池組由中央控制器中的電池管理模塊進行控制，當動力電池組的電能下降到 40%時，立即自動啟動柴油機 — 發(fā)電機組進行發(fā)電，并使動力電池組恢復到 50%的充電狀態(tài)。由于這些操縱裝置發(fā)出控制信號，通過以計算機 CPU 為核心的中央控制器和各種控制模塊，向內(nèi)燃機的驅(qū)動系統(tǒng)或電動機驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)出單獨驅(qū)動指令或混合驅(qū)動指令，來獲得不同的驅(qū)動模式按照駕駛員的意圖，實現(xiàn)混合動力汽車的啟動、行駛、加速、爬坡、減速、怠速和制動時的驅(qū)動模式轉(zhuǎn)換的控制 ［１１］ 。 2．最大限度地發(fā)揮了電動機驅(qū)動 的輔助作用，使混合動力碼頭車的燃油消耗量盡量降低，實現(xiàn)發(fā)動機的節(jié)能化。車輛所需驅(qū)動功率的分布情況可以通過實測車輛傳動軸處的轉(zhuǎn)速－轉(zhuǎn)矩值計 算得到，也可通過測量車輛運行的時間－速度工況，然后再通過動力性計算仿真得到。 由圖 313 中“系數(shù)為 3 時的加速時間”曲線可以知，車輛 0— 30 Km/h 加速時間為 ；而由圖 36 可知，選 用驅(qū)動電機 A 時車輛 0— 30 Km/h 加速時間為 30s。 比較圖 311 和圖 313 可以發(fā)現(xiàn)，當驅(qū)動電機擴大恒功率區(qū)系數(shù) ? 和過載系數(shù) ? 以相同的幅度增大時，加速時間隨著 過載系數(shù) ? 的增大而縮短得更快。 當驅(qū)動電機擴大恒功率區(qū)系數(shù) ? 分別取 、 、 、 5 時整車的加速度曲線及加速時間如下圖所示。由天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 16 驅(qū)動力公式riTF Ttqt ?0? 知，傳動軸處的最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為 mNi rFT Tttq .5 2 500m a x ?? ?。 對于傳統(tǒng)的碼頭牽引車而言，當發(fā)動機輸出轉(zhuǎn)矩最大時，其爬坡能力最強。由此可得， rpmNmr 867? ， mNTmr .826? 。 根據(jù)驅(qū)動電機速度與汽車行駛速度的關(guān)系式 inrua ? （ 32） n — 電機轉(zhuǎn)速， rpm； r — 輪胎滾動半徑， m； ua—— 汽車行駛速度， km/h； 0i — 主傳動比。對于串聯(lián)混合動力車，驅(qū)動電機的額定功率應(yīng)大體等于，但不小于以最高車速行駛時行駛阻力功率之和 [５ ] )761 40360 0(1 3 m a xm a x aDaTmr AuCG f uP ?? ? （ 31） 式中： mrP － 驅(qū)動電機額定功率， Kw； T? － 傳動系的機械效率，取 ； f－為輪胎的滾動阻力系數(shù)，貨車輪胎的滾動阻力系數(shù)與車速的關(guān)系接近于直線，滾動阻力系數(shù)的數(shù)值較小，車速對滾動阻力系數(shù)的影響也不大。 三菱 Canter Eco 輕型卡車 三菱扶?？蛙嚬镜男⌒突旌蟿恿ㄜ?“Canter Eco Hybrid” 于 20xx 年 7月 5日正式上市，動力方面該車采用 升 DOHC 內(nèi)冷式渦輪增壓柴油 機，同時裝有三菱重工生產(chǎn)額定功率為 35kW 的永磁電機及逆變器，其最大輸出扭矩可達 200N在混合動力卡車領(lǐng)域，如 Volve、三菱及日產(chǎn)等多家汽車公司先后推出相關(guān)產(chǎn)品。作為一項嶄新的技術(shù)，混合電動汽車通過多能源之間的優(yōu)化組合（一般為發(fā)動機和電機），以及制動能量再生利用，可以在保證汽車性能及行駛里程的前提下，降低排放，節(jié)約能源，又不改變現(xiàn)有汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，因此，在零排放汽車實用化以前（根據(jù)美國、加拿大及亞洲一些國家的情況，預(yù)測在 2030 年 以前），混合電動汽車最有希望取代傳統(tǒng)汽車。當電動機只是作為輔助驅(qū)動系統(tǒng)時，功率可以比較小。 1．串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng) 串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的輔助單元 (APU)由原動機和發(fā)電機組組成，通常將兩個部件集成為一體。 實現(xiàn)上述研究目的，將大幅度提高 我國 混合動力卡車集成研究水平 ，從根本上 提高 我國混合動力整車及關(guān)鍵部件的制造能力 ，這不僅需要 控制算法 和關(guān)鍵技術(shù)的 重要突破，而且也應(yīng)在算法的綜合運用 與部件 集成優(yōu)化等方面有更多的創(chuàng)新。 圖1— 1 為我國集裝箱的增長情況統(tǒng)計。 混合動力汽車近年來發(fā)展迅速，并已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。汽車 工業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，每年仍保持 12%14%的年均增長率，預(yù)計到 2020 年底我國汽車保有量將達到 1億 3千萬輛，如果采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機技術(shù)，按最保守的估計， 2020 年僅各類汽車每年消耗石油將達 2 億 5,000 萬噸，這將使我國石油總需求超過 4 億噸，因此，開發(fā)新型能源、節(jié)能、環(huán)保的車輛已關(guān)系到國家的經(jīng)濟安全和可持續(xù)發(fā)展。分析與仿真技術(shù)不僅可以節(jié)省大量開發(fā)費用，而且提高了復雜系統(tǒng)的系統(tǒng)級優(yōu)化水平。學?？梢怨颊撐模ㄔO(shè)計）的全部或部分內(nèi)容。對本論文（設(shè)計）的研究做出 重要貢獻的個人和集體，均已在文中作了明確說明并表示謝意。研制成混合動力碼頭牽引車后，其節(jié)油減排效果較其它車輛更為明顯。s performance carries on the simulation analysis, the engineering design personnel may use it to appraise its design prehensively, and discovers in the design through it some questions, but these questions through the survey and the experiment are which is not easy to discover. The analysis and the emulation technique not only may save the massive development cost, moreover raised plicated system39。 所謂混合動力汽車（ HEV 或 HV）是在一輛汽車上同時配備電力驅(qū)動系統(tǒng) (Traction Motor)和輔助動力單元（ Auxiliary Power Unit ,APU） ,其中 APU 是燃燒某種燃料的原動機或由原動機驅(qū)動的發(fā)電機組，目前 HEV 所采用的原動機一般為柴油機、汽油機和燃汽輪機。 集裝箱運輸以其方便、安全、快捷的特點已成為貨物運輸?shù)陌l(fā)展重點。在開發(fā)混合動力電動汽車的問題上，我們不能重蹈覆轍，應(yīng)多開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的部件和產(chǎn)品，尤其是關(guān)鍵部件方面。隨著混合動力汽車的發(fā)展，直流電動機已經(jīng)很少采用，多數(shù)采用感應(yīng)電動機和永磁電動機，開關(guān)磁阻電動機應(yīng)用也得到重視，還可以采用特種電動機為混合動力汽車的驅(qū)動電機，采用不同的電動機還可以組成不同的混合動力汽車。在繁華的市區(qū) ，汽車起步和低速時還可以關(guān)閉原動機，只利用電池進行功率輸出，使汽車達到零排放的要求。發(fā)電機發(fā)出的電能輸送給電動機或電池，電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩通過動力復合裝置傳送給驅(qū)動橋。 與其他汽車相比，牽引車在集裝箱碼頭的運行中由于速度低，不需要爬坡及怠速時間長等特點，汽車發(fā)動機工作在低效區(qū)，導致燃油利用率低，排放高等問題。 圖 2— 1 Volvo 采用的混合動力傳動系統(tǒng)模型 該車采用一臺渦輪增壓直噴