面向操稳性的纯电动公交车动力部件布置优化

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第V页6．6优化计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．606．7优化结果分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．636．8本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．66结论与展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯69参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯70攻读硕士学位期间发表的论文⋯⋯⋯⋯⋯

2、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．73西南交通大学硕士研究生学位论文第1页1．1引言第1章绪论内燃机车辆，尤其是汽车，其发展是现代工业技术发展最重大的成就之一。汽车为现代社会的发展，在满足人们每天生活流动性的许多需求上已经做出了重大贡献。汽车工业和服务于它的其他工业一起，构成了世界经济的支柱【l】。实际上，汽车工业也已成为我国国民经济重要的支柱产业，近年来，汽车产销量连续居于全球之首，且保持着稳定的增长势头。随着经济的快速发展和汽车工业的日益成熟，人们的生活水平大大提高，汽车的价格更加便宜，购买汽车的人越来越多，汽车

3、保有量出现了大幅度的上升。汽车成为了能源消耗的大户，其消耗的能源大约占世界能源消耗的l／3，这就意味着汽车对石油资源的需求还在急剧增加。汽车的噪声和尾气排放对环境的污染也越来越严重，汽车尾气中含有200余种不同的化合物，其排放高度大都在O．5米以下，扩散后直接进入呼吸带，引发呼吸系统疾病，其中对人类危害最大的有CO、HC化合物、NOx及固体悬浮颗粒；对环境的破坏主要有：尾气中含量较高的C02造成温室效应；HC和NOx受强烈太阳光紫外线照射后，产生一种复杂的光化学反应，形成光化学烟雾；S02容易被空气中的粉尘催化氧化，进而

4、形成硫酸型酸雨12J。如今，世界许多国家、组织都制定了严格的汽车尾气排放标准，旨在减少交通领域对全球气候和环境造成的影响。全球各大汽车生产商也在积极探索不同的技术方案以降低车辆排放，如柴油汽车／生物燃料汽车的开发与应用(以欧洲柴油车和巴西生物燃料汽车的规模应用为代表)、传统汽车技术的改进(如汽油缸内直喷技术、机械+废气涡轮增压复合技术、均值压燃、双离合器技术、加强起动机实现快速起停技术等)、汽车动力系统电动化转型pJ。虽然柴油车和替代燃料汽车的规模应用、先进汽车技术的开发应用在一定程度上能够减少车辆的排放，但从长远来看还

5、是无法完全满足未来低碳交通的需求。而石油资源的日益枯竭和人们愈加重视对我们赖以生存的自然环境的保护，都成为21世纪汽车工业继续发展必须面对的问题。绿色和环保将是未来汽车发展的主题，国外著名汽车公司都十分重视研究开发新能源汽车，世界发达国家不惜投入巨资进行研究开发新能源汽车，并制定了一些相关的政策、法规来推动新能源汽车的发展。对新能源汽车的研究主要集中在清洁替代燃料汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车上。其中，纯电动汽车不消耗石油资源，能够实现零排放，并具有噪声小、效率高、电机转矩响应迅速、加速快等优点，而且，纯电

6、动汽车使用的电能来西南交通大学硕士研究生学位论文第2页源广泛，容易获取[4】。可以预见，纯电动汽车将是传统燃油汽车最好的替代者，因此，研究纯电动汽车意义重大，全世界范围内也出现了研究开发纯电动汽车的热潮。1．2研究背景及意义虽然纯电动汽车具有许多优点，但是受到目前技术水平的限制以及与之配套的基础设施装备的不完善，纯电动汽车还远远未能达到像传统内燃机汽车那样，能够在市场中普及，它还存在着一些亟待解决的问题【5J：(1)电池能量密度低，一次充电续驶里程太短；(2)电池循环使用的寿命太短，充电时间太长；(3)整车控制系统和能源

7、管理系统的技术还不够成熟；(4)安全性、可靠性还有待提高：(5)价格比传统内燃机汽车高出太多。由此可见，向市场广泛推广纯电动汽车的时机还不够成熟，需要循序渐进地进行。那么，最先实现产业化和大批量使用的纯电动汽车应该是城市公交车。首先，城市公交车数量庞大，尾气排放量大，对城市造成的污染大，纯电动公交是零排放、零污染，在环保、节能方面意义重大；第二，公交车运行的一个特点就是经常启动、停止、怠速，而纯电动公交车停车时不怠速，并且能快速启动，非常适合在这种工况下运行；第三，城市公交车的行驶路线、使用范围和充电站点相对固定，配套设

8、施可以集中建设，相对个人市场来说，市场拓展要容易得多【6J。目前，企业和科研机构在研究开发纯电动城市客车时主要将重点放在电池技术、电力驱动及其控制技术、能量管理策略、故障诊断及高压电安全管理技术上，对于整车技术的研究相对较少，研究的成果，如专利、论文等也很少。目前绝大多数的纯电动城市公交车产品，都是在传统公交车的基础