【正文】 該電動(dòng)機(jī)的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)圖，如圖 如下： 25 圖 電動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)圖 電池的選擇 電池類(lèi)型的選擇 對(duì)于混聯(lián)型的混合動(dòng)力汽車(chē)，在運(yùn)行期間需要對(duì)電池反復(fù)充放電，電池壽命和安全問(wèn)題應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮，一般選擇適于反復(fù)充放電的鉛酸電池。不同的結(jié)構(gòu)適用于不同的控制策略：如圖 a）所示的結(jié)構(gòu)只適于恒溫器式控制策略，發(fā)電機(jī)只負(fù)責(zé)為電池充電；如圖 b）所示的結(jié)構(gòu)適于功率跟隨型控制策略，電池只在純電動(dòng)模式和制動(dòng)回饋時(shí)起作用，平時(shí)均由發(fā)電機(jī)輸出電流供電動(dòng)機(jī)使用；如圖 c）所示的結(jié)構(gòu)中發(fā)電機(jī)輸出可以同時(shí)流向電池或電動(dòng)機(jī)，此時(shí)電池能夠起到能量緩沖器的作用，彌補(bǔ)發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的功率差異，使控制策略的實(shí)現(xiàn)更加靈活，在獲得更高系統(tǒng)效率的同時(shí)也能維持發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在經(jīng)濟(jì)且排放較低的區(qū)域，綜合多種因素及微型客車(chē)的行駛工況，本設(shè)計(jì)采用恒溫器控制策略。目前的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)一般以行星齒輪作為動(dòng)力復(fù)合裝置的基本構(gòu)架。串聯(lián)式 HEV 特別適用于在市內(nèi)走走停停的低速運(yùn)行工況，起步和低速時(shí)可關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，只利用電池進(jìn)行功率輸出，使汽車(chē)達(dá)到零排放的要求。 當(dāng)電池 m ax_SO CSO C ? 并且駕駛員制動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求較小時(shí)，此時(shí)電機(jī)再生制動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)工作 。 混合動(dòng)力系統(tǒng)在各個(gè)工況下的功能，從而體現(xiàn)混合動(dòng)力系統(tǒng)在提高燃油經(jīng)濟(jì)性和 排放性能方面的優(yōu)勢(shì)。 汽車(chē) 懸架的布置 貨車(chē)的前、后懸架和一些乘用車(chē)的前、后懸架，多采用縱置半橢圓形鋼板彈簧。 汽車(chē)各 部件的布置 汽車(chē) 發(fā)動(dòng)機(jī)的布置 發(fā)動(dòng)機(jī)的上下位置對(duì)離地間隙和駕駛員視野有影響，通常將發(fā)動(dòng)機(jī)布置在前軸上方，考慮到懸架緩沖塊脫落以后，前軸的最大向上跳動(dòng)量能達(dá)到 70～ 100mm，這就要求發(fā)動(dòng)機(jī)有足夠高的位置，以防止前軸碰壞發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的高度位置可以得到確定。目前 ，盡可能減少整車(chē)整備質(zhì)量的目的是：通過(guò)減輕整備質(zhì)量增載質(zhì)量或載客量，抵消因滿(mǎn)足安全標(biāo)準(zhǔn)、排氣凈化標(biāo)準(zhǔn)和噪聲標(biāo)準(zhǔn)所帶來(lái)的整備質(zhì)量的增加，節(jié)約燃料。此外，軸距還對(duì)軸荷分配、傳動(dòng)軸夾角有影響。 驅(qū)動(dòng)形式 汽車(chē)驅(qū)動(dòng)形式主要有 4 4 6 6 6 8 88 等，其中前一位數(shù)字表示汽車(chē)車(chē)輪總數(shù)，后一位數(shù)字表示驅(qū)動(dòng)輪數(shù)。一是混合動(dòng)力車(chē)并非什么遠(yuǎn)在天邊的高科技，又有成熟的商品化車(chē)型可借鑒。而廣州本田更是緊跟豐田的步伐，于 20xx年 中下旬 推出國(guó)產(chǎn) 雅閣 混合動(dòng)力車(chē)。 純電動(dòng)汽車(chē)（ Electric Vehicle ,EV）是取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)、滿(mǎn)足 零排放的最終選擇，但是目前電池的能量密度、充電時(shí)間、價(jià)格、壽命等問(wèn)題仍未得到理想的解決，從而限制了純電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。在太陽(yáng)能、電能等替代能源真正進(jìn)入實(shí)用階段之前隨著我國(guó)汽車(chē)保有量的增加， 石油短缺問(wèn)題日益突出，預(yù)計(jì)到 2020 年，我國(guó)石油總需求量的 60%需要進(jìn)口。 I 摘 要 本 設(shè)計(jì)是油 電式 混合動(dòng)力微型客車(chē)的總體設(shè)計(jì) 。在我國(guó)推廣使用混合動(dòng)力汽車(chē)，可在一定程度上緩解石油供求的矛盾，節(jié)約大量外匯，這對(duì)于保持我國(guó)能源安全具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)燃料電池汽車(chē)發(fā)展十分迅速，但在成本、氫能源的制備等方面仍存在一些急需解決的問(wèn)題。 上汽集團(tuán) 與通用簽署協(xié)議，將聯(lián)手開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力轎車(chē)和公交客車(chē)。二是混合動(dòng)力車(chē)特別適合中國(guó)大城市交通普遍擁堵，汽車(chē)頻繁制動(dòng)的國(guó)情，節(jié)能治污的效 果可以發(fā)揮到極致。汽車(chē)的用途、總質(zhì)量和對(duì)車(chē)輛通過(guò)性的要求等 ，是影響選取驅(qū)動(dòng)形式的主要因素。軸距過(guò)短會(huì)使車(chē)廂長(zhǎng)度不足或后懸過(guò)長(zhǎng)；汽車(chē)上坡、制動(dòng)或加速時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移過(guò)大，使汽車(chē)制動(dòng)性或操縱穩(wěn)定性變壞；車(chē)身縱向振動(dòng)增大、對(duì)平順性不利；萬(wàn)向節(jié)傳動(dòng)軸過(guò)長(zhǎng)軸的夾角增大。減少整車(chē)整備質(zhì)量的措施主要有：采用強(qiáng)度足夠的輕質(zhì)材料，如塑料、鋁合金等等。 發(fā)動(dòng)機(jī)的前后位置會(huì)影響汽車(chē)的軸荷分配、本車(chē)型所采用的是在前置后驅(qū)的基礎(chǔ)上，改裝成全輪驅(qū)動(dòng)，前縱梁之間的距離必須考慮吊裝在 發(fā)動(dòng)機(jī)上的所有總成以及從下面將發(fā)動(dòng)機(jī)安裝到汽車(chē)上的可能性；還應(yīng)保證在修理和技術(shù)維護(hù)情況下，從上面安裝發(fā)動(dòng)機(jī)的可能性。為了滿(mǎn)足轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)所需要的這空間，常將前鋼板彈簧布置在縱梁下面。整個(gè)系統(tǒng)的控制策略主要由主控制器來(lái)完成。本工況下臨界判定條件如下 ? ?echbrake TT arg? () 式中 brakeT ——駕駛員制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， Nm： echTarg ——電機(jī)再生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， Nm； 本章小結(jié) 本章主要介紹了混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制策略，根據(jù)控制目標(biāo)確定了控制策略，分別從低速小負(fù)荷行駛工況，中速中負(fù)荷行駛工況，加速和高速行駛 等 工況 下， 詳細(xì) 論 述了各工況下的控制策略 ，通過(guò)對(duì)控制策略的研究，使整車(chē)混合動(dòng)力系統(tǒng)與整車(chē)的匹配性更好，盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)及各總成部件在校優(yōu)特性下工作 。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的不足是：在兩次能量轉(zhuǎn)換中必然伴隨有能量損失，所以系統(tǒng)的綜合效率較低。 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既保留了內(nèi)燃機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械連接，也能提供并聯(lián)的驅(qū)動(dòng)路線。 圖 采用不同控制策略時(shí)的能量流動(dòng)形式 各部件選擇 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)，動(dòng)力系統(tǒng)部件的選擇不僅要滿(mǎn)足整車(chē)動(dòng)力性的要求，還應(yīng)考慮延長(zhǎng)電池使用壽命，控制策略實(shí)現(xiàn)的難易程度以及整車(chē)輕量化等因素。但考慮到經(jīng)濟(jì)性及環(huán)保，本次設(shè)計(jì)采用鎳氫電池。該電機(jī)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，推動(dòng)車(chē)輛前進(jìn)；車(chē)輛滑行或制動(dòng)，該機(jī)發(fā)電運(yùn)行，發(fā)出電能給電池供電，將車(chē)輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換成 電能儲(chǔ)存在電池中； (2) 負(fù)載特性?xún)?yōu)異，低速性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)電流小、適應(yīng)電動(dòng)車(chē)頻繁起動(dòng)的需要，節(jié)省電能； (3) 電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器采用風(fēng)冷或水冷，溫度低，免維護(hù)、可靠性高，電機(jī)壽命長(zhǎng)。 電能分配機(jī)構(gòu)的選擇 在無(wú)論哪種結(jié)構(gòu)，電流均能在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池間實(shí)現(xiàn)雙向流動(dòng)，即電池放電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，或電動(dòng)機(jī)制動(dòng)回饋 時(shí)給電池充電以實(shí)現(xiàn)能量的回收，提高系統(tǒng)效率，所不同的是發(fā)電機(jī)輸出電能的流向。其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，但驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)串聯(lián)于發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間。 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)可使發(fā)動(dòng)機(jī)固定在效率較高或排放物最少的工況點(diǎn)上，并可選用功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)。 兩種 SOC 狀態(tài)下整車(chē)能量流動(dòng)如圖 和圖 所示： 圖 soc 小于下限值時(shí)能量流示意圖 當(dāng) lowSO CSO C _? 時(shí)，加速和高速行駛工況判定的臨界條件： )( m ax?? edrive TT () 式中 driveT ——駕駛員要求的用于整車(chē)驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)矩， Nm； max?eT——設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)最大工作轉(zhuǎn)矩， Nm： 16 圖 soc 大于下限值時(shí)能量流示意圖 減速制動(dòng)工況控制策略 在減速制動(dòng)工況下，根據(jù)電池 SOC 和整車(chē)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩需求，電機(jī)再生制動(dòng)系統(tǒng)和機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)可單獨(dú)工作或同時(shí)工作。所謂分布式是指設(shè)置獨(dú)立的整車(chē)控制單元，同時(shí)整車(chē)控制單元和各總成控制單元之間相互獨(dú)立 (至少在邏輯上 )。 轉(zhuǎn)向搖臂與縱拉桿和轉(zhuǎn)向節(jié)臂與縱拉桿之間的夾角，在中間位置時(shí)應(yīng)盡可能布置成接近直角，以保 證有較高的傳動(dòng)效率。 根據(jù)車(chē)架上平面線、前輪中心線、汽車(chē)中心線、地面線、前輪垂直線可以確定總布置草圖的基準(zhǔn)線。 整車(chē)整備質(zhì)量對(duì)汽車(chē)的制造成本和燃油經(jīng)濟(jì)性有影響。當(dāng)軸距短時(shí)，上述各指標(biāo)減小。 本次設(shè)計(jì)選擇兩軸式。而混合動(dòng)力車(chē)的研發(fā)倒應(yīng)該是當(dāng)務(wù)之急。 一汽研發(fā)的紅旗 HQ3將于 20xx年投產(chǎn)；東風(fēng)集團(tuán)的混合動(dòng)力公交車(chē)已于 20xx年 7月完成最終產(chǎn)品定型樣車(chē)試驗(yàn)并通過(guò)驗(yàn)收；長(zhǎng)安集團(tuán)具有完全 自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的羚羊混合電動(dòng)車(chē)已產(chǎn)出樣車(chē)，其裝備混合動(dòng)力技術(shù)的長(zhǎng)安 CV9已經(jīng)下線；奇瑞集團(tuán)成立了 國(guó)家節(jié)能環(huán)保汽車(chē)工程技術(shù)研究中心 ，將在 20xx年下半年重點(diǎn)推出第一自主品牌真正意義上的混合動(dòng)力車(chē)，代號(hào)為 ―BSG‖的混合動(dòng)力車(chē)；吉利集團(tuán)旗下的上海 華普汽車(chē) 已與同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院簽署合作協(xié)議，預(yù)計(jì) 3年內(nèi)完成混合動(dòng)力轎車(chē)商業(yè)化生產(chǎn)； 深圳 五洲龍汽車(chē)有限公司也表示， 中國(guó) 規(guī)模最大、投放車(chē)輛最多的混合動(dòng)力示范運(yùn)營(yíng)線路即將在 深圳市 龍崗區(qū)開(kāi)通。通過(guò)在混合動(dòng)力汽車(chē)上使用電機(jī)，使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車(chē)的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控，而 發(fā)動(dòng)機(jī) 保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作，從而降低油耗與排放。 世界各國(guó)積極尋求代用燃料或者減少燃油的消耗量，大力開(kāi)發(fā)新型節(jié)能環(huán)保汽車(chē)。主要是設(shè)計(jì)一款低油耗、低排放的節(jié)能環(huán)保微型客車(chē)。同時(shí)可大幅度降低汽車(chē)尾氣排放， 減少汽車(chē)對(duì)大氣環(huán)境的污染。在這種環(huán)境下，融合內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)點(diǎn)的混合動(dòng)力汽車(chē)異軍突起，成為解決排污和能源問(wèn)題最具有現(xiàn)實(shí)意義的途徑之一。來(lái)自中興汽車(chē)的消息，中興汽車(chē)與美國(guó)在 ―汽車(chē)混合動(dòng)力技術(shù)、轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)及飛行汽車(chē)技術(shù) ‖等方面有著雄厚的技術(shù)實(shí)力的梅爾萊普頓集團(tuán)簽訂了合作意向書(shū)，正式介入 ―油汽混合動(dòng)力技術(shù) ‖領(lǐng)域。 其實(shí)，如果中國(guó)的油價(jià)繼續(xù)攀升或?qū)嵭腥加投?，道路擁堵又難以根本改善，市場(chǎng)的混合動(dòng)力車(chē)的需求就會(huì)非常迫切。增加驅(qū)動(dòng)輪數(shù)能夠提高汽車(chē)的通過(guò)能力，驅(qū)動(dòng)輪數(shù)越多，汽車(chē)的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，整備質(zhì)量和制造成本也隨之增加，同時(shí)也使汽車(chē)的總體布置工作變得困難。 7 原則上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)排量大的乘用車(chē)、載質(zhì)量或載客量多的貨車(chē)或客車(chē)，軸距取得長(zhǎng)。目前得到比較廣泛的應(yīng)用。 汽車(chē) 傳動(dòng)系的布置 由于發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器裝成一體，所以在發(fā)動(dòng)機(jī)位置確定以后，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器、變速器在內(nèi)的動(dòng)力總成位置也隨之而定。這樣布置有利于緩和來(lái)自路面的沖擊。主控制器根據(jù)駕駛員的各種操作以及各個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行判斷，確定各子系統(tǒng)的運(yùn)行模式并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的能量分配以及協(xié)調(diào)控制。 17 第 4 章 混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 混合動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的確定，選擇合適的控制策略以及匹配參數(shù)合理的發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池和其他部件。 圖 常規(guī)串聯(lián)式 HEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 常規(guī)并聯(lián)式 HEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 并聯(lián)式 HEV 是由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，兩者可以共同或分別獨(dú)立地提供汽車(chē)所需扭矩。一般的混聯(lián)式布置是一種集成的混合動(dòng)力系統(tǒng)，它既有傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和其后續(xù)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，也有發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)等能量轉(zhuǎn) 換裝置。需要確定的參數(shù)主要包括電機(jī)功率、輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)輸出功率、電池類(lèi)型及容量等對(duì)整車(chē)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和使用壽命有顯著影響的參數(shù)。此外，電池容量的大小也要綜合考慮，容量大 可降低發(fā)動(dòng)機(jī)在起步、停車(chē)及電池充放電的頻率，延長(zhǎng)系統(tǒng)壽命，但容量大也就意味著體積和重量的增加，對(duì)動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都不利，確定合理的電池的容量是系統(tǒng)優(yōu)化的一個(gè)重要參數(shù)，本課題初定電池組的容量為 hA?10 ，總電壓 v360 。m 額定電壓 333v 最高轉(zhuǎn)速 6000 min/r 功率因數(shù) 最大功率 65kw 該電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)很多 .主要特點(diǎn)如下： (1) 有一機(jī)兩用，節(jié)省空間節(jié)省投資，可靠性高。因此，混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)最具影響力。 圖 常規(guī)并聯(lián)式 HEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 常規(guī)混聯(lián)式 HEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，其結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。常規(guī)串聯(lián)式 HEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 所示。當(dāng)電池 SOC 小于下限值 lowSOC_ 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率僅用于驅(qū)動(dòng) 汽車(chē)行駛；當(dāng)電池 SOC 大于下限值 lowSOC_ 時(shí)，電機(jī)和發(fā)動(dòng) 機(jī)共同工作驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。 12 總體控制方案 混合動(dòng)力汽車(chē)總體控制方案基本上分為兩大類(lèi)，即分布式和集成式。為些要求轉(zhuǎn)向軸在水平面內(nèi)與汽車(chē)中心線之間的夾角不得大于 5176。繪圖前要確定畫(huà)圖的基 準(zhǔn)線（面）。 汽車(chē)質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車(chē) 整車(chē)整備質(zhì)量 整車(chē)整備質(zhì)量是指車(chē)上帶有全部裝備，加滿(mǎn)燃料、水，但沒(méi)有裝貨和載人時(shí)的整車(chē)質(zhì)量。 汽車(chē) 軸距 L 軸距 L 對(duì)整備質(zhì)量、汽車(chē)總長(zhǎng)、汽車(chē)最小轉(zhuǎn)彎直徑、傳動(dòng)軸長(zhǎng)度、縱向通過(guò)半徑等有影響。制造成本低廉的兩軸方案。氫動(dòng)力燃料電池車(chē)，是一項(xiàng)必須關(guān)注的前沿技術(shù)，但僅僅是 ―關(guān)注 ‖即可。 目前我國(guó)各大汽車(chē)集團(tuán)都在進(jìn)行混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)，多數(shù)以混合動(dòng)力電動(dòng)客車(chē)為主，這種研發(fā)方向符合我國(guó)國(guó)情，有利于我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的研究發(fā)展。 混合動(dòng)力汽車(chē)概述 混合動(dòng)力汽車(chē) （ Hybrid Electrical Vehicle, 簡(jiǎn)稱(chēng) HEV) 是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來(lái)源——熱動(dòng)力源（由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生）與電動(dòng)力源（電池與電動(dòng)機(jī)）的汽車(chē)。 1 第 1 章 緒 論 課題研究的目的和意義 全套圖紙，加 153893706 隨著全球汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，石油資源供應(yīng)的日趨緊張， 節(jié)能與環(huán)保成為當(dāng)今全球汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的兩大主題。 面對(duì)目前微型客車(chē)的市場(chǎng)狀況，展開(kāi)混合動(dòng)力微型客車(chē)的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)，對(duì)提升微型客車(chē)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的意義；也是對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題做出了改善 。同時(shí)也可帶動(dòng)其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 混合動(dòng)力汽車(chē)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)內(nèi) 混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 1999年，清華大學(xué)與