混合动力suv总成参数匹配与优化

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1、武汉理工大学硕士学位论文第1章绪论1．1混合动力汽车概述随着全球汽车工业的高速发展，汽车的保有量在不断的增加，世界上巨大的汽车保有量已经并将继续导致一系列严重的社会和环境问题。在现阶段，石油仍然是目前汽车所需要的主要能源，但是石油的储量毕竟是有限的。为了保证汽车工业的可持续发展，我们必须去寻找液化石油气、天然气、醇类等汽车代用燃料或者进一步发展内燃机技术以减少燃料的消耗，因此全球许多知名的汽车制造厂商都在加大力度开发节能汽车。众所周知，汽车的尾气排放中含有氮氧化合物、一氧化碳、未完全燃烧的碳氢化合物以及颗

2、粒粉尘等有害物质，对人类的生存环境造成了很不好的影响，自然资源的匮乏和环境的污染已经大大阻碍了人类生活和社会的发展，随着人们环保意识的加强，要求尽快改善人类生存环境的呼声日益高涨，因此有效降低汽车的有害排放物已经成为眼前迫切需要解决的问题。为此，各国政府制定了一系列十分严格的排放限制法规，要求汽车制造厂商尽可能的减少汽车的尾气排放，并鼓励开发无污染和超低污染汽车。在这种情况下，汽车节能与环保新技术的发展势在必行。目前，纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车【1】是解决这些问题非常有效的途径。纯电动汽车是～

3、种纯正的清洁汽车，因为它真正实现了零排放、零污染，但由于电池的能量密度与汽油相比差了上百倍，受电池技术的限制，纯电动汽车一次充电的续驶里程还没有取得突破性的进展，性能比不上传统汽车，很难被市场接受，目前纯电动汽车在续驶里程和整车成本等方面都不能和传统汽车相抗衡，所以还未能真正实现产业化，仅仅局限于特殊场地用车以及短途行驶的情况下。燃料电池汽车的研究也在持续的升温，它具有极高的效率、低排放、低噪音，并且其燃料来源很广泛，已成为全球各大汽车制造厂商激烈竞争的焦点，但由于燃料电池的关键技术不是很成熟，而且目前生

4、产成本过高，很难实现产业化。混合动力电动汽车是在电动汽车发展过程中出现的一种兼具有纯电动汽车和传统内燃机汽车优点的新型汽车，它发挥了内燃机持续工作时间长、动力性好的特点，又兼顾了纯电动汽车无污染、低噪声的优点，并且对传统汽车产业结构不会造成大的冲击以及无需改变目前能源供应基础设施等优点，正越来越受到人们的关注。由于其在技术、经济和环境等方面的综合优势，武汉理工大学硕士学位论文混合动力电动汽车被认为是目前最具有产业化和市场化前景的车型。1．1．1混合动力汽车的定义根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会

5、的定义，指在特定的工作条件下，能够从两种或者两种以上的能源、储能器或能量转换器中获取驱动汽车所需要的能源，并且至少有一种能够提供电能的车辆称为混合动力汽车。而能源、储能器或能量转换器分很多种类，比如燃料电池、蓄电池、飞轮电池、太阳能电池、汽油发动机带的发电机组等。目前，一般把采用蓄电池和电容器作为混合动力能源的汽车称为电容器辅助动力电动汽车；把采用燃料电池和蓄电池作为混合动力能源的汽车称为燃料电池汽车；而混合动力汽车12J专指既有内燃机又有电动机驱动的车辆，现在大部分的混合动力汽车主要是在整车布置方面增加

6、蓄电池作为存储装置，然后再通过电动机将电能转化为汽车所需要的机械能。本文所提到的混合动力汽车指既有内燃机又有电动机驱动的车辆。1．1．2混合动力汽车节能减排原理混合动力汽车综合了纯电动汽车和传统内燃机汽车各自的优点，通过不同的控制策略可以实现这两种能源的优化组合，取长补短，从而使整车动力性能和经济性能达到最优，尾气排放也尽可能的受到控制。混合动力汽车节能减排原理13】主要有以下几个方面：①优化发动机的工作区域：传统的发动机由于其自身的机械结构和原理，通常在中等转速和中等负荷时，即汽车处于中等车速时燃油经济

7、性比较好。而在低速工况和高速工况时，则燃烧效率低，能量损失大而且尾气污染严重。混合动力汽车由于可以通过一定的控制策略控制发动机的在燃油经济性比较好的工作区域工作，避免在低效率区工作，从而大大提高了发动机的工作效率。②取消发动机怠速：众所周知，发动机的怠速工况是小负荷工况，这时发动机效率低、油耗高而且尾气污染严重。传统的内燃机汽车，由于受到道路条件的制约，在城市交通中这点尤为明显，这样就导致发动机经常性地以怠速工况运行，使得汽车的经济性和尾气排放都非常差。而在混合动力系统中，由于有电动机这个特殊的部件，有两

8、种方式可以避免发动机怠速工况，～种是关闭发动机，在启动时使用电动机；另一种是给蓄电池充电以提高发动机的负荷。③电机助力行驶：混合动力系统中，有电动机这个特殊的部件，它的特性是在低速时具有大扭矩，在高速具有大功率。因此和发动机的组合可以让我们2武汉理工大学硕士学位论文通过控制系统的设计对他们取长补短，通俗的说，就是让电动机在恰当的时候“帮”发动机一把，从而使得整车的动力性能和经济性能得以改善。比如在启动、加速、爬坡等工况中，电动