【文章內(nèi)容簡介】 構(gòu)圖。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 圖 并聯(lián)式混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖 Fig. Structure of PHEV 并聯(lián)式混合動力電動汽車 (PHEV)的特點(diǎn) 1．優(yōu)點(diǎn) ① PHEV 只有發(fā)動機(jī)和電動／發(fā)電機(jī) (或驅(qū)動電動機(jī) )兩個動力總成， PHEV 的兩個動力總成(發(fā)動機(jī)和電動／發(fā)電機(jī)或發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電動機(jī) )本身的功率可以等于 50％ 100％的車輛驅(qū)動功率，比 SHEV的三個動力總成的功率、質(zhì)量和體積要小很多。 ②發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是 PHEV的基本驅(qū)動模式，從發(fā)動機(jī)到車輪之間動力傳遞過程中，除摩擦損耗外，沒有機(jī)械能 電能 — 機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程，能量轉(zhuǎn)換總的綜合效率要比 SHEV 高。 由于在車輛需要最大輸出功率時，電動／發(fā)電機(jī) (或驅(qū)動電動機(jī) )可以給發(fā)動機(jī)提供額外的輔助動力，因此 PHEV的發(fā)動機(jī)功率可以選擇得較小，燃料經(jīng)濟(jì)性比 SHEV要高。 ③電動／發(fā)電機(jī)是 PHEV的輔助動力，電動／發(fā)電機(jī) (或驅(qū)動電動機(jī) )的功率，根據(jù)多能源動力總成匹配的要求，可以選擇得較小。與此相應(yīng)電動／發(fā)電機(jī) (或驅(qū)動電動機(jī) )的質(zhì)量和體積較小，與它們配套的動力電池組的容量也較小，使整車的整備質(zhì)量大大地降低，例如福特汽車公司的P2021LSR39?！蛢δ堋毙娃D(zhuǎn)矩合成型 PHEV就是按這種原則進(jìn)行動力匹配的。 ④ 發(fā)動機(jī)用電動／發(fā)電機(jī)作為起動機(jī)、飛輪、輔助動力裝置。電動／發(fā)電機(jī)可以帶動發(fā)動機(jī)起動，在發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時起平衡作用，消除發(fā)動機(jī)的振動，調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)的輸出功率，使發(fā)動機(jī)基本穩(wěn)定在高效率、低污染的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)動機(jī)帶動電動／發(fā)電機(jī)發(fā)電，所發(fā)出的電能向動力電池組充電，用于補(bǔ)充動力電池組的電能，可延長續(xù)駛里程。 2．缺點(diǎn) ①發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是 PHEV的基本驅(qū)動模式，需要配備與內(nèi)燃機(jī)汽車相同的傳動系統(tǒng)，在總布置上基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同，動力性能接近內(nèi)燃機(jī)汽車。發(fā)動機(jī)的工況會受到 PHEV行駛工況的影響，發(fā)動機(jī)的有害 氣體的排放高于 SHEV。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 ②發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式需要裝置離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動器等傳動等總成，另外還有電動／發(fā)電機(jī) (驅(qū)動電動機(jī) )、動力電池組，以及動力組合器等裝置，因此 PIlEV的多能源動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置和控制也更加困難。 混聯(lián)式混合動力汽車 混聯(lián)式混合動力汽車 （ SeriesParallel Hybrid Electric VehicleSPHEV） 是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合 ， 它充分發(fā)揮了兩種驅(qū)動形式各自的優(yōu)點(diǎn) ， 能夠使發(fā)動機(jī)、電動機(jī)等各個部件進(jìn)行更充分的優(yōu)化匹配 ， 從而在結(jié)構(gòu)上保證了在 更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài) ， 因此更容易實(shí)現(xiàn)降低油耗和減小排放的目的。但是系統(tǒng)更為復(fù)雜，對動力復(fù)合裝置要求更高。圖 車的結(jié)構(gòu)。豐田公司生產(chǎn)的 Prius作為一種典型的混合動力汽車，其所采用結(jié)構(gòu)就是混聯(lián)式。它將發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)通過一個行星齒輪裝置連接起來，動力從發(fā)動機(jī)輸出到與其相連的行星齒輪系，行星齒輪系將一部分轉(zhuǎn)矩送到發(fā)電機(jī)，一部分送到電動機(jī)驅(qū)動汽車。這種機(jī)構(gòu)有兩個自由度，可以自由地控制兩個不同的速度。 圖 混聯(lián)式混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖 Fig. Structure of SPHEV 混聯(lián)式 (串并聯(lián)式 )混合動力電動汽車 (PSHEV)的特點(diǎn) ① PSHEV是在 PHEV的基礎(chǔ)上，再增加電動／發(fā)電機(jī) (或驅(qū)動電動機(jī) )，因此 PSIlEV是由三個動力總成組成，三個動力總成的 (本身 )功率可以等于 50％ 100％的車輛驅(qū)動功率，但比 S1忸 V的三個動力總成的功率、質(zhì)量和體積要小很多。 PSlnⅣ可以有多種多樣的驅(qū)動模式和 混合驅(qū)動模式供選擇，可以使 PSInW的節(jié)能最佳，有害氣體的排放達(dá)到“超低污染”。 ②發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是 H)匪 V的基本驅(qū)動模式之一，從發(fā)動機(jī)到車輪之間動力傳遞 過程中除摩擦損耗外，沒有機(jī)械能 — 電能 — 機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程，能量轉(zhuǎn)換總的綜合效率要比內(nèi)燃機(jī)汽車高。驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動模式也是 PSlnⅣ的基本驅(qū)動模式之一，可以獨(dú)立驅(qū)動車輛行駛。在車輛起步時，發(fā)揮電動機(jī)低速 大轉(zhuǎn)矩的特性，帶動車輛起步，在城市中實(shí)現(xiàn)“零污染”的行駛。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 在車輛需要最大輸出功率時，驅(qū)動電動機(jī)可以給發(fā)動機(jī)提供額外的輔助動力，因此賜 mⅣ的發(fā)動機(jī)功率可以選擇得較小，燃料經(jīng)濟(jì)性比 S胍 V要高。 2．缺點(diǎn) ①發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式是 H)旺 V的基本驅(qū)動模式，驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動模式是 PSInⅣ的輔助驅(qū)動模式， PS邢 V的動力性能更接近內(nèi)燃機(jī)汽車。發(fā)動機(jī)的工況會受到 SmⅣ行駛工況的影響，發(fā)動機(jī)的有害氣體的排放高于 SUEV。 ②在田 mⅣ上需要配備兩套驅(qū)動系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)傳動系統(tǒng)需要裝置離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動橋等傳動總成。另外還有電動／發(fā)電機(jī)、驅(qū)動電動機(jī)、減速器、動力電池組、以及為多能源動力組合或協(xié)調(diào)發(fā)動機(jī)驅(qū)動力與驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動力的專用裝置。因此 H1皿 V的多能源動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，總布置也更加困難。 ③多能源動力的匹配和組合有不同的組合形式，需要裝配一個復(fù)雜的多能源動力總成控制系統(tǒng) ，才能達(dá)到高的經(jīng)濟(jì)性和“超低污染”的控制目標(biāo)。 復(fù)合式混合動力汽車 以把它歸于上述三種中的哪一種。其結(jié)構(gòu)與混聯(lián)式混合動力汽車相似，因?yàn)樗鼈兌加衅鸢l(fā)電機(jī)和電動機(jī)作用的電動機(jī)，二者的主要區(qū)別在于復(fù)合式中的電動機(jī)允許功率流雙向流動，而混聯(lián)式中的發(fā)電機(jī)只允許復(fù)合式混合動力汽車 （ Complex Hybrid Electric VehicleCHEV） 結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，難功率流單向流動。雙向流動的功率流可以有更多的運(yùn)行模式，這對于采用三個驅(qū)動動力裝置的混聯(lián)式混合電動汽車而言是不可能達(dá)到的 [8]。復(fù)合式混合動力汽 車同樣也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高的缺點(diǎn)。圖 為復(fù)合式混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖。 混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖 混合動力汽車的性能要求及工作模式 混合動力汽車的性能要求 從混合電動汽車的總體開發(fā)目標(biāo)上來說，要求所設(shè)計(jì)的總成控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測、采集整車的運(yùn)行狀態(tài)信息，并根據(jù)駕駛員命令來優(yōu)化控制車輛，使車輛的各個性能都達(dá)到最佳。總成控制系畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到混合動力汽車的最終動力性能、燃油經(jīng)濟(jì)性、排放特性、駕駛舒適性及其適應(yīng)復(fù)雜工況的性能等?？偝煽刂葡到y(tǒng)設(shè)計(jì)時具體要考慮以下條件： 1）發(fā)動機(jī)要 滿足功率適中、經(jīng)濟(jì)適用、匹配適當(dāng)及排放適度的原則，電動機(jī)需要高性能、有較低的電磁輻射、在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有較高的效率，蓄電池要有較高的比功率和比能量、自放電和自衰減小、充放電快且效率高、循環(huán)壽命長等要求； 2）發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)的動力匹配關(guān)系，總成控制系統(tǒng)和配備的蓄電池組在電動車輛上的布置，整車質(zhì)量的控制和減輕的措施等； 3）發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、電動機(jī)驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、充電模式或再生制動模式的選擇，以及最佳的驅(qū)動模式切換時機(jī)； 4）優(yōu)化模式的性能，使整車性能和燃料消耗量達(dá)到當(dāng)前的先進(jìn)指標(biāo)。 5） HEV必須 是屬于“趨低污染”和接近“零污染”的車輛，特別是在城市低速行駛條件下，必須實(shí)現(xiàn)“零污染”行駛，這是 HEY存在和發(fā)展的基本條件。 混合動力汽車的工作模式分類 并聯(lián)混合動力汽車具有兩種動力源，按照兩種動力源的供能狀態(tài)，并聯(lián)混合動力汽車的工作模式主要有五種 [9]：發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式、電動機(jī)驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、行車充電模式和再生制動模式。 1）發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式 汽車正常行駛工況（這里指汽車勻速行駛在平直路面上）下，汽車實(shí)際需要的能量只是用來克服空氣阻力以及道路阻力，所需能量較小且工作在其高效區(qū)，此時發(fā)動機(jī)單 獨(dú)工作。 2）電動機(jī)驅(qū)動模式 并聯(lián)混合動力汽車起步和輕載時，若車載蓄電池組電量充足，為保證發(fā)動機(jī)工作在其高效區(qū)，而且為了保證低排放，此時發(fā)動機(jī)不工作，汽車所需能量由蓄電池組單獨(dú)提供，電動機(jī)工作于驅(qū)動狀態(tài)。 3）混合驅(qū)動模式 當(dāng)汽車遇到加速行駛或爬坡等大負(fù)荷工況時，此時汽車所需的能量可能超過發(fā)動機(jī)所能提供能量的最大值，此時電動機(jī)必須參加工作，提供輔助能量。在此模式下，發(fā)動機(jī)的驅(qū)動力和電動機(jī)的驅(qū)動力在轉(zhuǎn)矩合成裝置中進(jìn)行疊加。 4）行車充電模式 該工作模式的特點(diǎn)是發(fā)動機(jī)工作，電動機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)向蓄電池組充電。 當(dāng)蓄電池組 SOC達(dá)到目標(biāo)值后，發(fā)動機(jī)停止向蓄電池組供能。 5）再生制動模式 并聯(lián)混合動力汽車減速或制動時，車輛的一部分動能必須要轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。電動機(jī)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)向蓄電池充電，同時向混合動力傳動系統(tǒng)提供部分或全部制動轉(zhuǎn)矩。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 行駛工況與工作模式關(guān)系 汽車在實(shí)際運(yùn)行中的工況是很復(fù)雜的，比如起步、加速、巡航、爬坡以及減速等。如圖 ，AC段為混合動力汽車由靜止起步緩慢加速過程， CD段為勻速行駛段， DE段為急加速， EF段為制動至停車。該行駛曲線體現(xiàn)了本文混合動力系統(tǒng)的 5種基