混合动力汽车动力系统设计及仿真

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1、混合动力汽车动力系统设计及仿真童浩(武汉理工大学汽车学院，武汉430070)【摘要】对混合动力汽车的驱动系统选型设计进行了详细的研究，合理地制定了整车控制策略。通过仿真软件Advisor2002，基于常用城市工况CYC—NEDC对该混合动力汽车进行了仿真。结合仿真结果，对其动力性能、排放性能以及电池的充放电状态进行了研究分析。【Abstract】ThispapermakesaresearchonlectotypedesignofthehybriddrivetrainsystemandformulatesareasonableHE

2、VControlStrategy．UndertheenvironmentofsimulationsoftwareAdvi-sor2002，thesimulationoftheHEVislaunchedbasedonthenewEuropeancitydrivecycleCYC—．NEDC．Combiningthesimulationresults，aseriesofanalyzeoftheHEVisinprocess，particularinthepoweroutput，emissionsandthebatterySOC．【主题

3、词】混合动力汽车控制策略况来确定两者的功率输出。其结构如图1所示。0引言中国已成为全球第二大石油进口国，是世界能源消费大国。石油对汽车工业发展的约束越来越明显，如果不在改进能源利用效率方面做出巨大努力，中国石油供需缺口将越来越大，这不仅会影响全社会能源供应，还会对国家经济安全产生巨大影响。混合动力汽车作为新能源汽车的标图1整车驱动结构示意图志，技术环境已经颇为成熟，在充分保证了整车动力性的同时，又可以大幅度降低燃油消耗，节能环车辆起步或低速行驶时，电机单独驱动，纯电保。因此，混合动力汽车的推广是解决当代石油动模式运行；车辆中低速

4、行驶时，整车负荷较小，紧缺问题的有效策略。以纯电动模式运行；车辆誊中高速行驶时，整车负荷增加，启动发动机，蓄电池优化发动机效率，发动1整车的结构和布置机和电动机共同驱动车辆，此时为混合动力模式；车辆高速全加速行驶时，蓄电池和发动机均输出本文涉及的混合动力车采用的是并联式混合动力，优先响应车辆动力性能；车辆中高速减速行动力系统，其主要特点是：车辆所需求的驱动力由驶时，制动踏板踩下，发动机断油关闭，触发再生发动机和电动机单独或共同提供，根据具体的工制动，蓄电池充电；车辆中低速减速行驶时，制动收稿日期：2010—09—16·l0·上海

5、汽车2010．11踏板松开，发动机断油关闭，滑行制动，蓄电池充表2混合动力车最低动力性能指标电；车辆低速减速行驶时，制动踏板加速踏板均松最高车速(km／h)160开，车辆纯电动减速行驶。0—100km／h加速时间(s)l5．5车速为88．5km／h时的爬坡度l2％2主要部件参数的确定及选型20012．1设计及选型原则对车辆的主要部件进行选型之前，需先确定／高度CYC言100—NEDC／10车辆的整车行驶参数。在车辆的行驶过程中，驱速度／-'1厂_／褪动力和行驶阻力始终保持平衡，即动力源供给的功率等于机械传动损失功率和车辆克服行驶

6、阻力0几／n＼八／、1／、＼f1Jf’1／。所消耗的功率之和。因此，车辆行驶参数对整车动力性能的影响较为显著，即：Ft=Ff+FW+Fi+Fiii。叼CdA2。．一d2．2发动机主要参数的设计及选型—mg∞+而un+mg眦+6m—dt-⋯■J发动机作为本文设计的混合动力汽车整个动式中，为滚动阻力；F为空气阻力；F为加力系统的核心和主要动力源，其性能对于整车的速阻力；Fi为坡度阻力。动力性能、经济性能和排放的影响最为显著。因为车辆所需转矩；i为变速器传动比；i。为此，发动机的选择至关重要。主减速器传动比；叼为传动系机械效率；m为车

7、辆在选取发动机时，应当遵循以下原则：装备质量；C为空气阻力系数；A为迎风面积；u。(1)发动机单独工作时，一般需要保证车辆为车辆的行驶速度；6为旋转质量换算系数。匀速行驶时所需要的最大功率，即：车辆行驶参数如表1所示。1C，Aml_(mglCv+)表1车辆行驶参数式中，叼为传动系的效率；m为整车的质量；g满载总质量Ml(kg)1550空气阻力系数Cd0．32为重力加速度；为车辆行驶速度；C为空气阻力迎风面积A(m)2．18系数；4为车辆的迎风面积。车轮滚动半径rr(in)0．3l6(2)发动机和电动机联合驱动车辆时，满足传动系机

8、械效率叼rO．9O车辆所需的最大功率，并留有一定余量，作为车辆滚动阻力系数_厂O．01的后备功率和附件功率使用。选取部件的过程中，采取的主要原则是在(3)尽量保证所选择的发动机可以长时间工保证车辆的动力性能的同时，尽可能提高其经济作在经济区内。性以及减少排放和燃