【正文】 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)。 串聯(lián)式混合動力碼頭牽引車的發(fā)動機采取啟動 — 關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，由于碼頭車上發(fā)動機轉速比較低，而且是平穩(wěn)地連續(xù)運轉，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。當 SOC 非常低，低于最小值時， APU 應該以其最大功率工作，盡快給蓄電池充電。例如，當汽車加速和爬坡時，為了滿足車輪驅動功率要求，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。也就是說，優(yōu)化的控制策略對驅動系統(tǒng)各部件的特性高度依賴。 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。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。 （ 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。為了保險起見，初定車輛以最高速度 ?maxv 30Km/h 運行時驅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。 綜合以上分析結果，從目前來看認為取驅 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］ 。 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 17 驅動力 — 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 驅動力 和 滾動阻力＋風阻 值，作出 該 車的驅動力－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驅動力－行駛阻力平衡圖U a ( k m / h )F(N) 額定驅動力峰值驅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 定驅動力和額定功率均 能滿足最高車速 40Km/h 時的驅動力和驅動功率要求 ［７］ 。 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 13 0 500 1000 1500 20xx 2500 30002004006008001000T(N.m)N ( r p m )驅動電機特性曲線 020406080P(KW)轉矩功率 圖 33 驅動電機額定轉矩和額定功率曲線 0 500 1000 1500 20xx 2500 30000100020xxT(N.m)N ( r p m )驅動電機特性曲線 0100200P(KW)轉矩功率 圖 34 驅動電機峰值轉矩和峰值功率曲線 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 14 計算加速能力時，在水平良好路面上進行，因此坡度 0?i ， 由汽車行駛 方程可得： ? ? ?????? ?????? )(1 aDTomwft uACGfriTmFFFmdtdu ??? （ 35） 故： ?????? ??? aDTom uACGfriTmdtdu ?? （ 36） 由運動學可知： duadt 1? ?? ?? 210 1uut duadtt （ 37） duuACGfriT muuaDTom? ??? 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 — 汽車旋轉質量換算系數(shù)（ δ 1），本車取 。 本車初定滿載最高車速為 30 Km/h，因此所需驅動電機額定功率應為 75Kw。車輛加速過程由電動機實現(xiàn)助力加速，因此能夠降低油 耗和噪音；另外，由于配備了電動機，可以相對減小發(fā)動機尺寸，這樣進一步降低了整車排放。 3．混聯(lián)式混合動力驅動系統(tǒng) 混聯(lián)式混合動力驅動系統(tǒng)（ PSHEV）是串聯(lián)式和并聯(lián)式的綜合，發(fā)動機發(fā)出的功率一部分通過機械傳動輸出給驅動橋，另一部分則驅動發(fā)動機發(fā)電。 混合動力汽車可以采用直流電動機、交流感應電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等。 從上我們可以看出，混合動力汽車的研究和發(fā)展 ,對于解決環(huán)境污染和能源危機這兩個人類目前面臨的兩大難題能起到相當大的作用。 關鍵詞： 混合動力 碼頭牽引車，驅動電機參數(shù)，車輛動力性分析 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。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對于混合動力研發(fā)，前期進行方案選擇及參數(shù)匹配時，通過分析仿真能夠較快地進行方案選擇及參數(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?；旌蟿恿ζ噷⒅辽僭?30 年內(nèi)都是汽車工業(yè)最切實可行的 解決能源和污染問題的途徑 [1]。本課題的研究成果和所取得的經(jīng)驗，對于建設高水平、高質量 、具有自主知識產(chǎn)權的混合動力卡車系統(tǒng) 具有重要的實際應用價值， 也是我國實現(xiàn)從“中國制造”走向“中國創(chuàng)造”的唯一途徑 。與串聯(lián)式結構相比，發(fā)動機通過機械傳動機構直接驅動汽車，其能量的利用率相對較高，這使得并聯(lián)式燃油經(jīng)濟性比串聯(lián)式的高。 Volvo 重型卡車 20xx 年初， VOLVO 正式推出一套重車專用混合動力系統(tǒng)“ ISAM”，應用該系統(tǒng)可減少油耗 35%。本次計算取 ； G－ 汽車重力， G＝ mg， m－ 汽車質量，滿載時為 80700 Kg； CD－空氣阻力系數(shù)，取 ； A－迎風面積， ㎡； maxau － 最高車速，對于本車初定 滿載最高車速為 30 Km/h。 由實驗測定，本車最大驅動轉矩（傳動軸處）為 mmazT =。設液力變矩器和變速箱的綜合效率 ??T? ，傳動比為 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比為 ，此數(shù)值在重型汽車用液力變矩器的傳動比的正常范圍內(nèi)。這說明取過載系數(shù) ? 較大的驅動電機對于整車加速時間的縮短更有利。如果車輛以最高車速運行的比例很少，則可考慮此時除了發(fā)動機－發(fā)電機組向驅動電機提供電能外，電池也可以參與放電，提供部分電能。 混合動力汽車控制系統(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。因此，在采用三相異步感應電動機時，需要 應用逆變器中的功率半導體交換器件。 — 電動機組向電池組充電模式 當汽車行駛時 ，電池組的充電狀態(tài) SOC 低于預先設定的低限值，發(fā)動機的最大功率超過汽車需求，則需要發(fā)動機在提供汽車所需功率的同時向電池組充電，直到電池組 SOC 超過預先設定的高限值，發(fā)動機 — 發(fā)電機組輸出功率等于 汽車負荷功率和電池組吸收功率之和。 圖 42 功率跟隨式控制模塊 串聯(lián)式混合動力碼頭車 發(fā)動機的控制策略 通過上述分析比較可以看出，兩種控制策略各有優(yōu)缺點，恒溫器控制策略中由于天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 31 發(fā)動機不需要跟蹤路面負荷的瞬態(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)動機沿著燃油經(jīng)濟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)濟性。 其總體的原則如下 ［１９］ ： （ 1）當電池組的 SOC 值很高，并足以滿足汽車行駛時的路面功率需求時，就由電池組單獨驅動，發(fā)動機關閉。 3 部分的功能是使發(fā)動機在控制文件預先確定的最佳效率下的轉速和轉矩處工作。 動力電池組管理系統(tǒng)一般采用先進的微處理器進行控制，通過標準通信接口和控制模塊對動力電池組進行管理：監(jiān)視動力電池組的雙向的總電壓和電流、動力電池組的溫升，并通過液晶顯示或其他顯示裝置，動態(tài)顯示總電壓、電流、溫升的變化，避免動力電池組過充電或過放電，使動力電池組不會受到認為的損壞。根據(jù)車輛的狀態(tài)，確定發(fā)動機的啟動或關閉，并根據(jù)電池管理系統(tǒng)模塊反饋的信息，指令柴油機 — 發(fā)電機組發(fā)電，補充動力電池組的電量等。發(fā)動機與電動機的動力系統(tǒng)應進行最有效的組合和實現(xiàn)最佳匹配，發(fā)動機和驅動系統(tǒng)，電動機和驅動系統(tǒng)都能具有高效率，能夠回收再生制動能量，延長混合動力碼頭車的行駛里程，改進混合動力碼頭車的節(jié)能性。 天津工程師范學院 20xx 屆本科畢業(yè)生論文 23 0 5 10 15 20 25 30 35 400510152025303540爬坡度曲線U a ( k m / h )爬坡度(%) 滿載半載空載 圖 315 車輛爬坡度曲線 由圖 315 可見，滿載時車輛最大爬坡度 ％，比選用 驅動電機 A 時的 ％有所提高。 綜合以上分析結果，認為驅動電機擴大恒功率區(qū)系數(shù) 3?? 時比較合適?？紤]到爬大坡時液力變矩器的渦輪轉速應低于泵輪轉速（即為發(fā)動機轉速），故車速應低于 Km/h，風阻可忽略不計。 電動機最高轉速與額定轉速的比值，稱為電動機擴大恒功率區(qū)系數(shù) ? 。 圖 21 發(fā)動機與馬達之間配置離合器 圖 2 2 Canter Eco 混合動力系統(tǒng) 日產(chǎn)小型卡車 ATLAS20 日產(chǎn)汽車在小型卡車“ ATLAS20”中追加了混合動力款，并于 20xx 年 5月上市?；旌蟿恿ο到y(tǒng)有兩個能量源，同時具有多種運行模式（混合驅動模式、發(fā)動機