混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

華北水利水電大學(xué)碩士學(xué)位論文緒論混合動(dòng)力工程研究的背景及意義汽車的高速發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，它背負(fù)著人類科技?jí)粝?，凝固著人類智慧。從工業(yè)化到如今的水準(zhǔn)，汽車領(lǐng)域一直保持著強(qiáng)勁的活力，占據(jù)一定市場占比。在其中，科技水平發(fā)展與市場的需求息息相關(guān)。因而，汽車的品質(zhì)獲得了飛躍性的提升。從最開始的運(yùn)送作用到今天，滿足大家的使用需求，因?yàn)榧彝バ枰邆?。汽車普及化程度和技術(shù)實(shí)力已經(jīng)成為國家地區(qū)智能化程度指標(biāo)，但汽車在給人們帶來便利的前提下，也伴隨著比較嚴(yán)重的能源和環(huán)境污染問題，2015年中國原油、成品油批發(fā)、壓縮天然氣在內(nèi)的原油凈出口量為3.43億多噸，同比增加7.4%。原油凈出口量占中石油消耗量比例（進(jìn)口依存度）為2014年的62.0%至63.5%，創(chuàng)出當(dāng)年的最高紀(jì)錄。依據(jù)國際能源廳公開發(fā)表報(bào)告，預(yù)測分析從目前到2030年，全球能源供應(yīng)的年均增長率有望突破3%上下。在其中，中國會(huì)耗費(fèi)全世界20%的供應(yīng)，僅小于美國現(xiàn)階段的市場份額。汽車在耗費(fèi)極大能源與此同時(shí)，也會(huì)帶來比較嚴(yán)重世界環(huán)境破壞難題。在國際范圍內(nèi)，全國各大城市都面臨不一樣程度的汽車排放污染。據(jù)美國提供的材料表明，機(jī)動(dòng)車尾氣環(huán)境污染占城市大氣污染量63%，城市公共交通大城市所產(chǎn)生的噪聲污染占80%。汽車行車過程中產(chǎn)生的有機(jī)廢氣、噪聲和工地?fù)P塵導(dǎo)致了很嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重影響了身體健康。應(yīng)對(duì)汽車產(chǎn)生的能源和環(huán)境污染問題，環(huán)保節(jié)能和環(huán)保也成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)。能源危機(jī)、空氣污染和全球氣候變暖是世界上汽車工業(yè)生產(chǎn)所面臨的光榮任務(wù)。各國政府和工業(yè)界明確提出并從容應(yīng)對(duì)分別的領(lǐng)域產(chǎn)品規(guī)劃方案，維持汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與活力競爭能力。新能源技術(shù)汽車越來越受汽車工業(yè)生產(chǎn)的高度重視，變成21新世紀(jì)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱門話題?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)式汽車在一定程度上有純電動(dòng)車汽車和傳統(tǒng)汽車有效配對(duì)的結(jié)合體，既保留了傳統(tǒng)式汽車?yán)m(xù)航里程長的優(yōu)勢，又能夠降低汽車的耗油量和廢氣排放，在一定程度上減輕了大氣污染問題。因而，混合動(dòng)力工程項(xiàng)目受到廣大汽車生產(chǎn)商的高度關(guān)注，并被普遍商業(yè)化的。混合動(dòng)力工程項(xiàng)目主要有兩種之上不同種類的推動(dòng)源：燃?xì)廨啓C(jī)和電機(jī)，或是燃?xì)廨啓C(jī)和氫燃料電池?；旌蟿?dòng)力工程項(xiàng)目是一般汽車和純電動(dòng)車汽車的有效融合，工作方式有三種。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)的混合驅(qū)動(dòng)。從而，可以應(yīng)對(duì)不同的運(yùn)行情況[5]。在全車性能方面，電機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)是混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車的關(guān)鍵部件，由別的機(jī)械部件所組成的傳動(dòng)系統(tǒng)直接決定著整車的底盤配備，與此同時(shí)也影響著車身的加速性能和廢氣排放。因?yàn)轵?qū)動(dòng)力構(gòu)件與機(jī)械部件的配對(duì)和配置構(gòu)造差異很大，在開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車時(shí)，需要結(jié)合汽車底盤配備構(gòu)造驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的特征，依據(jù)總體目標(biāo)車子的使用需求和道路駕駛狀況，制訂最理想的傳動(dòng)系統(tǒng)，根據(jù)挑選最好核心部件，完成全車驅(qū)動(dòng)力必須把帝陵更大化。將有機(jī)廢氣保持在最低限度，能夠?yàn)橐院蟮奶剿鏖_發(fā)積淀一定積累的經(jīng)驗(yàn)。在我國，因?yàn)槠囶I(lǐng)域起步較晚，混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車的開發(fā)落后?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)式汽車驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)策略的科學(xué)研究大多數(shù)處在理論基礎(chǔ)研究環(huán)節(jié)，還沒有達(dá)到上市商業(yè)服務(wù)水準(zhǔn)，和國外混合動(dòng)力技術(shù)相對(duì)比，在我國的技術(shù)水平也有較大差距?，F(xiàn)階段比較常見的并接混合動(dòng)力系統(tǒng)有轉(zhuǎn)速比耦合式、扭矩耦合式，變速箱分成前置和后置，依據(jù)電機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)配備的不一樣，有雙軸和兩軸式。在其中，這類驅(qū)動(dòng)方式中最常見的是兩軸式轉(zhuǎn)速比耦合式。顯而易見，由于我們國家的混合動(dòng)力技術(shù)性，為了促進(jìn)在我國混合動(dòng)力新項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和成長，開展混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)策略的科學(xué)研究，把握混合動(dòng)力新項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，在我國也是有自主開發(fā)水平。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19世紀(jì)初，英國和法國對(duì)電力機(jī)車進(jìn)行了研究，1881年，世界上第一臺(tái)電動(dòng)汽車出現(xiàn)在法國巴黎大街上。1899年，美國生產(chǎn)的電動(dòng)汽車約占全部生產(chǎn)車輛的63%，在隨后的15年中，電動(dòng)汽車的年產(chǎn)量最高美國有5000輛汽車。在這個(gè)世界上油田數(shù)量巨大，傳統(tǒng)的燃料機(jī)械獲得了絕對(duì)的商業(yè)優(yōu)勢。在現(xiàn)代電動(dòng)車輛技術(shù)方面，美國和日本以及歐洲、法國和英國在這一過程中發(fā)揮了主導(dǎo)作用。1997年，日本豐田公司生產(chǎn)了“普銳斯”混合動(dòng)力工程，于2006年進(jìn)入中國市場。2008年以來石油價(jià)格持續(xù)上漲，進(jìn)一步促使各國政府、學(xué)校和生產(chǎn)商更加重視組合能源技術(shù)。在最近的國際汽車展覽會(huì)上，混合動(dòng)力工程成為汽車制造商關(guān)注和關(guān)注的焦點(diǎn)，并展示了汽車公司的技術(shù)實(shí)力。國內(nèi)新能源汽車工業(yè)始于21世紀(jì)初。吉利、比亞迪、奇瑞等國產(chǎn)汽車在各種車展上展示實(shí)力，展示自主研發(fā)的產(chǎn)品、混合動(dòng)力工程和汽車燃料電池。在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布局結(jié)構(gòu)中，汽車的平行混合在這種布局中，它沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，在換向器離合器的作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。這種傳動(dòng)裝置與傳統(tǒng)汽車非常接近，具有近似的傳動(dòng)效率，因此這種布局被廣泛使用。目前，經(jīng)過多年的研發(fā)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（蓄電池、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)）的主要零部件技術(shù)日趨成熟，針對(duì)中國汽車工業(yè)的現(xiàn)狀，開展混合動(dòng)力工程技術(shù)的研發(fā)，商用混合動(dòng)力工程越來越現(xiàn)實(shí)。由于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有不同的駕駛模式，混合動(dòng)力工程需要一個(gè)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)道路狀況和需要切換不同的駕駛模式，因此全車切換控制系統(tǒng)是混合動(dòng)力工程非常重要的一部分。由于我國面臨著化石能源短缺和日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，開發(fā)混合動(dòng)力工程減少化石燃料消耗和廢氣排放勢在必行。由此可見，未來汽車工業(yè)的發(fā)展，混合動(dòng)力技術(shù)是主要的研發(fā)方向，混合動(dòng)力工程將在我國得到長期的發(fā)展。混合動(dòng)力工程的分類一般，由兩個(gè)或幾個(gè)單獨(dú)推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)作的組合新項(xiàng)目能夠被一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一同耗費(fèi)，并實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)汽車的共同控制。油電混合電動(dòng)式汽車必須貯存電磁能，把它傳送給電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)化成腳踏式的電池。油電混合電動(dòng)式汽車既繼承節(jié)能降耗、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，又融合了傳統(tǒng)式較高能汽車的優(yōu)點(diǎn)，規(guī)避了電動(dòng)式汽車長里程數(shù)行駛的不足，融合了汽車的耗油量性能和排出性能，融合了兩種車子優(yōu)點(diǎn)。不同種類油電混合工程項(xiàng)目的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)存在一定的差別，依據(jù)傳動(dòng)裝置關(guān)鍵部件的布置方法，混合工程項(xiàng)目可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合，結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢如下所示：串聯(lián)式混合動(dòng)力工程串聯(lián)式動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1.1所顯示。串聯(lián)式混動(dòng)車又稱為擴(kuò)容式電動(dòng)式汽車，與純電動(dòng)車汽車對(duì)比，由燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電量。構(gòu)造包含三個(gè)主要部件：發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)組和控制器。發(fā)動(dòng)機(jī)的功效只用于發(fā)電量，不直接驅(qū)動(dòng)車子行駛。當(dāng)電磁能根據(jù)發(fā)電機(jī)組傳至電機(jī)時(shí)，車子根據(jù)電機(jī)所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩行駛。電力工程過過大時(shí)，發(fā)電機(jī)組能夠給電瓶充電，增加車子行駛間距。在一定實(shí)時(shí)路況下，車子能夠純電動(dòng)車行駛，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，車子將向大眾零排放。但是，由于這種傳動(dòng)系統(tǒng)上存在熱傳遞，可能出現(xiàn)一定量的不可避免的能量損失。此外，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)汽車，因此發(fā)動(dòng)機(jī)在最好辦公區(qū)域工作中，在一定程度上提升了發(fā)動(dòng)機(jī)效率，防止了發(fā)動(dòng)機(jī)在規(guī)模不經(jīng)濟(jì)地區(qū)工作中。圖1.1串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖并聯(lián)式混合動(dòng)力工程并接能量傳送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如下圖1.2所顯示。與串聯(lián)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)比，該傳動(dòng)裝置具備發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)2個(gè)動(dòng)力裝置，所以可以在一定前提下一同給予驅(qū)動(dòng)力。有三種性能模式。最先，純電動(dòng)轉(zhuǎn)向。比如，在交通繁忙的城市路上，電力能源是很不說需要的。這時(shí)根據(jù)終止發(fā)動(dòng)機(jī)，還可以在防止噪聲污染的同時(shí)實(shí)現(xiàn)零排放。次之，發(fā)動(dòng)機(jī)是獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的。SOC充電電池小于預(yù)設(shè)值時(shí)，車子整體上的發(fā)動(dòng)機(jī)開關(guān)電源被斷開，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)供電系統(tǒng)。此外，在電池容量外溢的情形下，根據(jù)翻轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)組給電池充電，能提高能量使用率。第三，二者一起為全部車子給予能量。當(dāng)汽車必須大功率時(shí)，電池SOC值在相同的范圍內(nèi)。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)可以一起驅(qū)動(dòng)汽車。內(nèi)燃機(jī)輸出功率外溢后，多余輸出功率可用于給電池充電。因而，在三種驅(qū)動(dòng)模式中有兩種單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)和發(fā)動(dòng)機(jī)推進(jìn)系統(tǒng)。兩種能量的功率能夠累加，因而不用高性能的內(nèi)燃機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)。那樣可以在一定程度上節(jié)省全車成本費(fèi)，減少車重。圖1.2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖混聯(lián)式混合動(dòng)力工程混合型的結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，結(jié)合了串聯(lián)型和并聯(lián)型的優(yōu)點(diǎn)。它可以在串行模式或并行模式下驅(qū)動(dòng)車輛。根據(jù)不同的駕駛條件，靈活采用合適的駕駛模式，以提高能效，減少廢氣排放。至于配電，在啟動(dòng)或交通繁忙的城市地區(qū)，只能使用電池供電。當(dāng)以高速或大功率行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)用作單獨(dú)的電源。如果車輛需要大加速度，可以改變動(dòng)力模式，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率可能會(huì)重疊。結(jié)構(gòu)圖如圖1.3所示。圖1.3混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡圖因此，混合動(dòng)力變速器可以更好地適應(yīng)車輛的駕駛條件。無論是在城市道路上還是在高速公路上，都可以保證油耗和車輛性能。不同形式混合動(dòng)力工程的特點(diǎn)表1.1不同布置形式特點(diǎn)比較布置形式并聯(lián)式串聯(lián)式混聯(lián)式整車成本比較低低比較低結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度比較復(fù)雜簡單復(fù)雜工作模式發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)－電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)效率比較高比較低比較高動(dòng)力傳動(dòng)布置結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過各自的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)連接到驅(qū)動(dòng)橋，發(fā)動(dòng)機(jī)采用傳統(tǒng)的機(jī)械式連接，布置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜核心動(dòng)力總成之間無機(jī)械式連接，在布置上相對(duì)自由，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的尺寸以及質(zhì)量比較大，常見于大型車輛核心動(dòng)力總成的尺寸和質(zhì)量都比較小，結(jié)構(gòu)緊湊，與傳統(tǒng)的汽車的性能最接近，適用于各種類型的車輛排放性能比較低低比較低控制系統(tǒng)難易程度較復(fù)雜簡單復(fù)雜混合動(dòng)力工程節(jié)能減排原理運(yùn)用燃?xì)廨啓C(jī)、發(fā)電機(jī)組、發(fā)動(dòng)機(jī)和電池中間的優(yōu)良配對(duì)良好的自動(dòng)控制系統(tǒng)，混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車能夠充分運(yùn)用傳統(tǒng)汽車和純電動(dòng)車汽車的優(yōu)勢，防止分別的缺陷，混合動(dòng)力工程是具有代表性的新能源技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車節(jié)能降耗的主要原因是：發(fā)動(dòng)機(jī)工作范疇提升：在傳統(tǒng)車子中，僅有燃?xì)廨啓C(jī)才能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。針對(duì)一類發(fā)動(dòng)機(jī)，其性能特性是不變的。可是，在日常安全駕駛中，不同類型的實(shí)時(shí)路況對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)需求與油耗有很大影響。混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)起促進(jìn)作用。通過合理的管理模式，發(fā)動(dòng)機(jī)還可以在最好工作中范圍之內(nèi)提供更好的推動(dòng)力，提升油耗。純電動(dòng)車安全駕駛：在擁擠的城市路上，傳統(tǒng)汽車在停止和行車的時(shí)候會(huì)提升油耗和廢氣排放量。在這樣的情況下，混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車將發(fā)動(dòng)機(jī)作為唯一的驅(qū)動(dòng)力，不但可以完成零排放，還可以提高油耗?？茖W(xué)合理的汽車動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)節(jié)：混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車的工業(yè)廢氣、油耗、汽車動(dòng)力系統(tǒng)調(diào)節(jié)起著重要的作用。這包括選擇合適的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的功率、電池電量以及后續(xù)科學(xué)合理的控制方法，以搭建最理想的混合動(dòng)力系統(tǒng)軟件。能源回收：傳統(tǒng)汽車能源利用效率有待提升。針對(duì)車輛制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠翻轉(zhuǎn)給電瓶充電，完成制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能的回收。和以往車輛對(duì)比，這將提高油的耐用性?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要優(yōu)勢是集傳統(tǒng)式燃?xì)廨啓C(jī)汽車和純電動(dòng)汽車各自的優(yōu)勢，在確保性能前提下，具有較好的耗油量性能。開發(fā)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè)。(1）電池以及智能管理系統(tǒng)電池是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要構(gòu)件之一，其性能主要參數(shù)直接關(guān)系發(fā)動(dòng)機(jī)的功率導(dǎo)出，從而影響整車的耗油量和工業(yè)廢氣。為了能讓混合工程項(xiàng)目在加速和上升具備最高值性能，電池既需要能量密度，還要高的輸出相對(duì)密度。此外，電池的電池充電電池循環(huán)次數(shù)和操作溫度是決定電池使用壽命的關(guān)鍵因素。因而，根據(jù)電池自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測電池的充電周期和辦公環(huán)境，精確測算電池用電量，增加電池使用壽命起著至關(guān)重要的作用。研發(fā)長壽命、降低成本、高密度的電池已經(jīng)成為發(fā)展趨勢混合動(dòng)力工程項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)之一。(2）整車系統(tǒng)和傳統(tǒng)汽車對(duì)比，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的整個(gè)系統(tǒng)更復(fù)雜，因?yàn)樯婕安煌愋偷目萍歼M(jìn)步，整車性能得到了更多技術(shù)性限定。因而，在優(yōu)化整車系統(tǒng)時(shí)，務(wù)必綜合考慮多種要素，提升整車性能，降低成本。現(xiàn)階段，難以明確作為汽車生產(chǎn)技術(shù)重要構(gòu)成部分的燃料系統(tǒng)的最佳總數(shù)，無法同時(shí)實(shí)現(xiàn)燃料系統(tǒng)優(yōu)化。在優(yōu)化策略上，最先選用軟件仿真，然后與試驗(yàn)緊密結(jié)合。模擬仿真軟件通常是ADVISOR，可用作模擬軟件。隨后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，較為認(rèn)證和仿真結(jié)果。(3）優(yōu)秀車子控制系統(tǒng)在混合動(dòng)力汽車中的運(yùn)用伴隨著混合動(dòng)力電動(dòng)汽車科學(xué)研究的深入，如何把車體可靠性自動(dòng)控制系統(tǒng)、變速箱驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理系統(tǒng)緊密結(jié)合將占有更為重要的探索部位。傳統(tǒng)式汽車與現(xiàn)代全電動(dòng)汽車的合理調(diào)整將導(dǎo)致混合動(dòng)力工程項(xiàng)目不久的將來更舒適環(huán)保節(jié)能。本論文的主要研究內(nèi)容本課題研究融合世界各國混合動(dòng)力工程的探索，全面分析了混合動(dòng)力工程并聯(lián)傳動(dòng)系統(tǒng)不一樣工作模式的特征，展開了并聯(lián)混合動(dòng)力工程傳動(dòng)裝置策略的設(shè)計(jì)方案，確認(rèn)了并聯(lián)安排的原理，涉及并聯(lián)構(gòu)造的工作中原理和軟件開發(fā)原理以汽車為研究模型，給出了并聯(lián)計(jì)劃方案，用并聯(lián)構(gòu)造敘述各部件主要參數(shù)，選擇適合自己的控制方法，融合模擬仿真軟件開展模擬仿真，實(shí)現(xiàn)了并聯(lián)混合動(dòng)力工程關(guān)鍵零部件參數(shù)整定值。剖析適配性結(jié)論，在特性得到保障前提下，認(rèn)證適配性混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車能提高耗油量。

并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分動(dòng)箱設(shè)計(jì)為了把電機(jī)和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力傳達(dá)到驅(qū)動(dòng)軸，必須驅(qū)動(dòng)力聯(lián)軸器，即分動(dòng)器。并聯(lián)式油電混合工程項(xiàng)目的推動(dòng)構(gòu)造分成轉(zhuǎn)矩離合器、速率離合器、牽引帶離合器三種。不一樣驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)如下所示。扭矩耦合式扭矩耦合式裝置原理如圖2.1。圖2.1扭矩耦合裝置原理圖Vout=Vin1/i1+Vin2/i2，Tout=i1·Tin1+i2·Tin2（2.1）其中：T、V為扭矩和速率；in、out為輸入和輸出；i1i2為裝置中輸入1和輸入2的傳動(dòng)比。由圖中可以看到，電機(jī)和電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力根據(jù)扭矩聯(lián)軸器設(shè)備連接，組成驅(qū)動(dòng)力傳達(dá)到驅(qū)動(dòng)軸。依據(jù)驅(qū)動(dòng)軸的總數(shù)，聯(lián)軸器分成一個(gè)軸和2個(gè)扭矩牙嵌式聯(lián)軸器傳動(dòng)系統(tǒng)。單軸式扭矩耦合傳動(dòng)該驅(qū)動(dòng)力耦合變速器的特點(diǎn)就是電機(jī)轉(zhuǎn)子與電機(jī)輸出端口根據(jù)離合器連接，完成電機(jī)轉(zhuǎn)矩與電機(jī)轉(zhuǎn)矩連接，根據(jù)傳動(dòng)導(dǎo)出驅(qū)動(dòng)力。構(gòu)造計(jì)劃方案如下圖2.2所顯示。圖2.2單軸式扭矩耦合動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系滿足下式，Ts=（K·Te+Tm）·Nm=Ne=Ns·K（2.2）其中：Te、Tm、Ts分別為發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸出扭矩；Ne、Nm.Ns分別為發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速；、K為傳動(dòng)效率和傳動(dòng)比。在這種結(jié)構(gòu)下，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱的轉(zhuǎn)速比處在一定比例，實(shí)時(shí)路況和時(shí)速的改變會(huì)影響到它們之間的關(guān)聯(lián)。雙軸式扭矩耦合傳動(dòng)與單軸扭矩聯(lián)軸器對(duì)比，電機(jī)和電機(jī)能通過單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)力聯(lián)軸器傳動(dòng)系統(tǒng)將驅(qū)動(dòng)力傳達(dá)到聯(lián)軸器?？蚣軋D如下圖2.3所示。圖2.3雙軸式扭矩耦合動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖牽引力耦合式這種動(dòng)力傳動(dòng)的一個(gè)明顯特點(diǎn)是，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過其傳動(dòng)軸傳遞到車輛的前后車輪，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)沒有機(jī)械連接。在混合動(dòng)力的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)是主要的能源，車輛行駛的零排放可以在純電動(dòng)模式下實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)車輛相比，燃油皮帶的布置難以將整車動(dòng)力分離。然而，與傳統(tǒng)車輛相比，燃油皮帶的布置有明顯的缺點(diǎn)，這也使得很難分離兩個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力。因此，這種類型的能量傳輸很少用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。結(jié)構(gòu)圖如圖2.4所示。圖2.4牽引力耦合動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)速耦合式工作原理如圖2.5。圖2.5轉(zhuǎn)速耦合裝置原理圖Vout=Vin1/i1+Vin2/i2，Tout=i1·Tin1+i2·Tin2（2.3）其中，T、V為扭矩和速率；in、out為輸入和輸出；i1、i2為裝置中輸入1和輸入2的傳動(dòng)比。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有兩套獨(dú)立的機(jī)械傳動(dòng)裝置。電機(jī)和電機(jī)分別連接到各自的齒輪機(jī)構(gòu)，然后連接到行星齒輪箱。發(fā)動(dòng)機(jī)通過齒輪箱、離合器和變速箱連接到太陽能變速箱，驅(qū)動(dòng)力通過行星變速箱傳遞到驅(qū)動(dòng)橋。發(fā)動(dòng)機(jī)與行星齒輪架相連。能量分配裝置將電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力分配給驅(qū)動(dòng)橋和電機(jī)。假設(shè)設(shè)置了控制系統(tǒng)，電機(jī)可以根據(jù)路況和能源需求為驅(qū)動(dòng)輪提供驅(qū)動(dòng)電源或?yàn)殡姵爻潆?。典型設(shè)計(jì)圖如圖2.6所示。圖2.6轉(zhuǎn)速耦合式動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡圖穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，太陽輪、行星架、齒圈之間的關(guān)系為：Nj=·Ns+·NrTj=－（1+ig）·Ts=－·Tr，ig=（2.4）其中，Nj.Ns.Nr分別為行星架、太陽輪、行星輪的轉(zhuǎn)速，r/min；Tj.Ts、Tr分別為行星架、太陽輪、行星輪的扭矩，N·m；ig為齒圈和太陽輪的傳動(dòng)比，Zr、Zs為齒圈、太陽輪的齒數(shù)，個(gè)。通過控制鎖1和鎖2，實(shí)現(xiàn)車輛在不同工作模式下的操作。（1）混合動(dòng)力輸出：鎖止器1和鎖止器2打開，太陽輪和行星輪處于自由狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都可以進(jìn)行動(dòng)力輸出。此時(shí)，Nj=·Ns+·Nr，Tj=－（1+ig）·Ts=－·Tr。（2）電動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出：鎖止器1關(guān)閉，鎖止器2打開，此時(shí)，太陽輪被鎖死，行星輪處于自由狀態(tài)，由電動(dòng)機(jī)提供全部的驅(qū)動(dòng)力。此時(shí)，Nj=·Nr，Tj=－·Tr。（3）發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)輸出：鎖止器1打開，鎖止器2關(guān)閉，此時(shí)，行星輪被鎖死，太陽輪處于自由狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此時(shí)，Nj=·Ns，Tj=－（1+ig）·Ts。（4）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)電池充電）鎖1和鎖2打開，太陽光傳動(dòng)齒輪和行星減速器處于隨意狀態(tài)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。這時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)力的一部分用以給電池充電，另一部分用以推動(dòng)汽車行駛。（5）制動(dòng)：鎖止器1關(guān)掉，鎖止器2打開，離合釋放出來，對(duì)主動(dòng)輪增加反方向推動(dòng)扭矩，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)，發(fā)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，電池充電。傳動(dòng)方案的選定行星減速器式離合器能使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的兩大動(dòng)力裝置協(xié)同工作。更改汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或汽車轉(zhuǎn)速可以改變汽車轉(zhuǎn)速，使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在汽柴油提升行業(yè)工作中，從而改變?nèi)嚭挠土?。在相關(guān)剖析的前提下，文中選了并聯(lián)式油電混合工程項(xiàng)目的傳動(dòng)裝置計(jì)劃方案，即并聯(lián)式雙軸傳動(dòng)系統(tǒng)策略和扭矩計(jì)劃方案。下面地圖2.7：圖2.7驅(qū)動(dòng)方案簡圖本章小結(jié)此章以傳送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，闡述了各種各樣輸出功率耦合裝置，并簡略闡述了不一樣耦合裝置的特點(diǎn)。聯(lián)軸器裝置分成轉(zhuǎn)動(dòng)離合器、轉(zhuǎn)動(dòng)離合器、牽引帶離合器。在其中聯(lián)軸器的扭矩泵結(jié)構(gòu)簡易，實(shí)際操作方便，原文中聯(lián)軸器裝置為扭矩聯(lián)軸器。從車輛配置的角度看，選用雙軸配備。電機(jī)和電機(jī)通過自身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸將推動(dòng)力傳達(dá)到聯(lián)軸器，再傳達(dá)到驅(qū)動(dòng)器。這樣就能很容易地分配汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的位置和車子整體上的構(gòu)造。

并聯(lián)混合動(dòng)力工程核心部件的參數(shù)匹配混合動(dòng)力電動(dòng)汽車關(guān)鍵零部件的配對(duì)在車輛的性能、耗油量、性能、廢氣排放的減少等多個(gè)方面起著重要的作用。主要部件的參數(shù)主要包含電機(jī)功率、電機(jī)功率、電池電量等。依據(jù)整車性能參數(shù)和指標(biāo)值，應(yīng)用整車基礎(chǔ)理論知識(shí)計(jì)算相對(duì)應(yīng)零部件參數(shù)，剖析整車工況。借助模擬仿真軟件對(duì)選定工況展開了深入分析，獲得了理論的理想化工況，并比較了完成一致性可靠性設(shè)計(jì)的參數(shù)?？偝刹考膮?shù)匹配融合原始記錄，考察了2015款捷豹轎車的驅(qū)動(dòng)力參數(shù)，參考捷豹轎車展開了參數(shù)配對(duì)測算，使混合工程項(xiàng)目達(dá)到下列規(guī)定：表3.1混動(dòng)汽車設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目限定條件動(dòng)力性直線行駛最高車速180km/h百公里的加速時(shí)間<15s最大爬坡度30%發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)最大速度、最大的爬坡能力和百公里加速是設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵三個(gè)固定不動(dòng)參數(shù)。(1）汽車發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到并接油電混合工程項(xiàng)目最高時(shí)速的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率，需要輸出功率體現(xiàn)為：（3.1）其中：發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率（kW）；傳動(dòng)效率，對(duì)于采用單級(jí)主減速器的4*2汽車取90%；重力加速度，取9.8m/s2；滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0144；空氣阻力系數(shù)，取0.3；汽車迎風(fēng)面積1.9m2；汽車半載時(shí)的質(zhì)量，1600kg。代入最高車速Vmax=180km/h，求得所需功率Pmax1=61.05kW。(2）發(fā)動(dòng)機(jī)滿足并聯(lián)混合動(dòng)力工程加速時(shí)間的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，汽車在平直的道路上加速起步，有如下計(jì)算公式：（3.2）其中：x為擬合系數(shù)，取0.5；V為t時(shí)刻的車速；Vm為t時(shí)刻的瞬時(shí)車速；tm為加速時(shí)間。在t時(shí)刻汽車的加速度為：（3.3）在加速期間，汽車的功率一直在增大，因此在t時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)功率是最大的。所求功率的表達(dá)式如下：（3.4）式中：Pmax2為發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率kW；傳動(dòng)效率，對(duì)于采用單級(jí)主減速器的4*2汽車取90%；-旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，1.05；-汽車半載時(shí)的質(zhì)量，1600kg；-重力加速度，取9.8m/s2；-滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0144；-空氣阻力系數(shù)，取0.3；-汽車迎風(fēng)面積1.9m2；-加速時(shí)間12.6s時(shí)的速度100km/h。又有：,將t=12.6,x=0.5代入其中的：將以上數(shù)據(jù)代入式3.4，可得：72.43kW。(3）發(fā)動(dòng)機(jī)滿足并聯(lián)混合動(dòng)力工程的最大爬坡度的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算公式如下：（3.5）式中：-發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率；-汽車爬坡時(shí)穩(wěn)定的速度，取為30km/h；-傳動(dòng)效率，對(duì)于采用單級(jí)主減速器的4*2汽車取90%；-汽車滿載質(zhì)量，1850kg；-重力加速度，取9.8m/s2；-滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0144；-汽車爬坡度，取30%；-空氣阻力系數(shù)，取0.3；-汽車迎風(fēng)面積1.9m2。代入數(shù)據(jù)可以求得：35.50kW。綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)功率應(yīng)該滿足三種條件，即發(fā)動(dòng)機(jī)功率須滿足以下表達(dá)式，，所以，72.43kW。另外通常情況下，并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車整車有排氣、冷卻等功率損失，一般消耗的功率為10%～20%左右，因此有如下：，Pmax=79.67~86.92kW。綜上所述，發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率選擇80kW。發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù)如下表。表3.2發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)表最高轉(zhuǎn)速8000rpm額定功率53kW最大扭矩/轉(zhuǎn)速135Nm/3800rpm電動(dòng)機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)電機(jī)是把電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械動(dòng)能裝置。在油電混合電動(dòng)式汽車中起著非常重要的作用。他在協(xié)助汽車起步、加快及其降速和制動(dòng)系統(tǒng)期內(nèi)能量修復(fù)層面充分發(fā)揮。發(fā)動(dòng)機(jī)兼容模式標(biāo)準(zhǔn)：最大程度地降低油耗和整車。運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的能力較強(qiáng)，可以在最短時(shí)間內(nèi)運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)以達(dá)到設(shè)置轉(zhuǎn)速比的發(fā)動(dòng)機(jī)總是會(huì)在高效化的范圍內(nèi)工作中。當(dāng)其本身給予推動(dòng)力時(shí)，汽車有極強(qiáng)的運(yùn)行能力?？梢栽诙虝r(shí)間內(nèi)運(yùn)行汽車，達(dá)到一定的速率。1）降低油耗和整車。要降低油耗，要了解電機(jī)最高值與整車耗油量之間的關(guān)系。通過對(duì)比充電電池峰值功率與整車比例關(guān)聯(lián)，得到充電電池最高值輸出功率越大，需要充電電池越大，原材料成本越大，相反也是。2）發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力。為了能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行并滿足要求的轉(zhuǎn)速比，首先需要掌握電機(jī)的最高級(jí)功率對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比產(chǎn)生的影響。研究發(fā)現(xiàn)，危害啟動(dòng)時(shí)間的參數(shù)通常是啟動(dòng)摩擦力矩。發(fā)動(dòng)機(jī)的最高級(jí)功率也嚴(yán)重危害發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和汽車的加速性能。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行越來越快代表著加快性能就越好，但最大輸出功率越大實(shí)際效果越小，不可以為了控制整車成本費(fèi)而過度挑選電動(dòng)機(jī)最高功率。3）電機(jī)轉(zhuǎn)速比。電機(jī)的轉(zhuǎn)速比基本可以分為兩個(gè)環(huán)節(jié)。一個(gè)是一般電機(jī)，另一個(gè)是快速電機(jī)，以6000rpm分界?？焖匐姍C(jī)一般用于混合工程項(xiàng)目推動(dòng)和100kW以上電機(jī)，但兩種電機(jī)的原材料成本差別很大。1.電機(jī)性能的比較現(xiàn)階段，油電混合電動(dòng)式汽車常見的電機(jī)有溝通交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、直流電機(jī)、開關(guān)磁電式電機(jī)。關(guān)鍵性能特點(diǎn)如下所示：表3.3電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)性能比較表項(xiàng)目交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)永磁同步電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)功率密度一般好差一般力矩轉(zhuǎn)速性能好好一般好轉(zhuǎn)速范圍9000~150004000~100004000~6000大于15000最大效率（%）94~9595~9785~89小于90效率（10%負(fù)荷時(shí)）%79~8590~9280~8778~86易操作性好好最好好可靠性好一般差好結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性好一般差好尺寸及質(zhì)量一般，一般小，輕大，重小，輕成本低高比較高比較高控制器成本比3.52.514.5表中的性能參數(shù)如功率、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速特性、較大高效率、尺寸大小品質(zhì)等緊密結(jié)合，稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)與交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢十分明顯，但稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)費(fèi)用較高。電機(jī)的基本參數(shù)包含電機(jī)的最高級(jí)導(dǎo)出、額定輸出、最大轉(zhuǎn)速和額定值轉(zhuǎn)速。有關(guān)電動(dòng)機(jī)外觀設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在額定值轉(zhuǎn)速下列轉(zhuǎn)矩恒定，在額定值轉(zhuǎn)速之上導(dǎo)出恒定。(1）電機(jī)達(dá)到并接油電混合工程項(xiàng)目最高車速的電機(jī)功率換算如下所示：（3.6）其中：Pmax1為電動(dòng)機(jī)的最大功率（kW）；傳動(dòng)效率，對(duì)于采用單級(jí)主減速器的4*2汽車取90%；g重力加速度，取9.8m/s2；fr是滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0144；CD為空氣阻力系數(shù)，取0.3；A為汽車迎風(fēng)面積1.9m2；ma為汽車半載時(shí)的質(zhì)量，取1600kg；代入最高車速Vmax1=180km/h，求得功率Pmax1=61.05kW。（2）電動(dòng)機(jī)滿足并聯(lián)混合動(dòng)力工程的最大爬坡度的電動(dòng)機(jī)功率，計(jì)算公式如下：（3.7）式中：-發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率；-汽車爬坡時(shí)穩(wěn)定的速度，取為30km/h；-傳動(dòng)效率，對(duì)于采用單級(jí)主減速器的4*2汽車取90%；-汽車滿載質(zhì)量，1850kg；-重力加速度，取9.8m/s2；-滾動(dòng)阻力系數(shù)，取0.0144；-汽車爬坡度，取為30%；-空氣阻力系數(shù)，取0.3；-汽車迎風(fēng)面積1.9m2。將以上數(shù)據(jù)代入公式可得：35.50kW。從以上分析中，滿足的最大功率為61kW，電機(jī)額定功率與峰值功率的關(guān)系：，λ為過載系數(shù)，λ=1.5，則：P額=41kW。（3）電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速的確定。計(jì)算公式為：。式中：r：車輪滾動(dòng)半徑；：變速器傳動(dòng)比；：主減速器傳動(dòng)比；：汽車最高車速，取180km/h。參照捷豹轎車汽車發(fā)動(dòng)機(jī)搜集資料，汽車差速器傳動(dòng)比為3.94，變速箱傳動(dòng)比為1.3，車轱轆滾動(dòng)半徑為300mm，最高車速為180km/h。帶入后電機(jī)的最高級(jí)轉(zhuǎn)速為8736r/min，較大時(shí)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速的95%上下相匹配，因而電機(jī)的最高級(jí)轉(zhuǎn)速為：（3.8）（3.9）其中：Tn為額定轉(zhuǎn)矩；nn為額定轉(zhuǎn)速。代入數(shù)據(jù)，得出額定轉(zhuǎn)速6000r/min，額定轉(zhuǎn)矩86.4N·m，，最大轉(zhuǎn)矩為130.5N·m。電動(dòng)機(jī)具體數(shù)據(jù)如下：表3.4電動(dòng)機(jī)參數(shù)表電機(jī)類型永磁同步電動(dòng)機(jī)峰值功率61.05kW電機(jī)電壓300V峰值轉(zhuǎn)矩130.5N·m額定功率41kW最高轉(zhuǎn)速9000r/min蓄電池參數(shù)設(shè)計(jì)對(duì)電池的重要基本要求價(jià)格低廉，對(duì)周圍環(huán)境零污染，能再生。循環(huán)壽命長。具有較大的占比能量，在電流量工作的時(shí)候可以確保相對(duì)穩(wěn)定的充放電、加快、上坡性能。有著很大的比能，那樣就可以提高續(xù)航了。電池的額定值能量可以用上式算出：（3.10）（3.11）（3.12）純電動(dòng)車模式中，平均速率50km/h、行車120km所需時(shí)間為2.4h，依據(jù)式3.11，設(shè)置時(shí)速所需要的電機(jī)導(dǎo)出為4.3kW，依據(jù)式3.10，假定電池額定值能量為14.7kWh。因?yàn)榇嬗邢模罱K決定的電池額定值能量為15kWh。式中：W——電池額定總能量，kWh；——以速度v行駛時(shí)電機(jī)功率，kW；——以速度v行駛距離S的時(shí)間，h；——行駛距離，km。電池的額定容量Q滿足以下公式：（3.13）式中：——電池額定容量，Ah；——電池電壓，V，取300V；求得Q=50Ah。則電池的具體參數(shù)表如下：表3.5電池參數(shù)表電池類型鎳氫電池額定容量50Ah額定電壓300V額定能量15kWh傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比參數(shù)設(shè)計(jì)油電混合工程項(xiàng)目動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)定制的傳動(dòng)比包含汽車差速器傳動(dòng)比的確認(rèn)和變速器齒輪的明確。汽車的最大坡度確定較大齒輪比，汽車的最快行車速度確定最少齒輪比。汽車高速行駛期內(nèi)，務(wù)必使發(fā)電機(jī)組在高效率狀態(tài)下工作中。查詢相關(guān)信息，將汽車差速器傳動(dòng)比設(shè)為3.941。1.最高擋位的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)根據(jù)汽車?yán)碚摰模篿g=（3.14）式中：Vmax，最高車速km/h；r輪胎半徑取0.3m；nmax發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速rpm；i0主減速器比3.941。據(jù)以上得知發(fā)動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為5700rpm，最高車速為180km/h，因此變速箱高檔傳動(dòng)比為：0.91。2.一檔檔位傳動(dòng)比設(shè)計(jì)據(jù)汽車?yán)碚摰弥?3.15)式中：-變速箱的一擋傳動(dòng)比；-汽車的重量（13500N）；f－汽車和路面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)（0.0144）；-汽車所要達(dá)到的最大爬坡度，取0.3%；r－輪胎半徑（0.3m）；-發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩（160N·m）；-主減速比（3.941）；-從發(fā)動(dòng)機(jī)到車輪的傳動(dòng)效率，取90%。通過3.15計(jì)算得知一擋傳動(dòng)比為3.455。其他擋位傳動(dòng)比在3.455和0.91之間匹配，這里不詳細(xì)計(jì)算。綜上，最高檔傳動(dòng)比為0.91，一擋傳動(dòng)比為3.455。分動(dòng)箱參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)以上變速箱推動(dòng)力相互連接有轉(zhuǎn)矩相互連接、牽引帶離合器、速率離合器三種方式.牽引帶離合器的兩大動(dòng)力裝置推動(dòng)前橋總成與后橋，能夠?qū)崿F(xiàn)兩輪驅(qū)動(dòng)和四輪驅(qū)動(dòng)。在這樣的融合方式中，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)充電時(shí)，需要額外的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，車子整體上的尺寸大小凈重在空間布局上提升，有可能造成定制的復(fù)雜。除此之外，應(yīng)用速率離合器聯(lián)軸器包含行星傳動(dòng)和太陽傳動(dòng)的設(shè)計(jì)方案。與扭矩聯(lián)軸器對(duì)比，此方法繁雜，不是非常簡單的，經(jīng)久耐用，有利于維護(hù)保養(yǎng)。離合器與電機(jī)的輸入軸連接，用以關(guān)閉電源。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的干預(yù)由set命令操縱，能控制兩種能量干預(yù)機(jī)會(huì)，完成三種運(yùn)作模式。因而，在相關(guān)前提下，選了扭矩聯(lián)軸器設(shè)備。框架圖如下圖3.1所顯示。a表明離合器，b表明發(fā)動(dòng)機(jī)，c表明發(fā)動(dòng)機(jī)。圖3.1扭矩耦合式分動(dòng)箱簡圖1.驅(qū)動(dòng)運(yùn)作模式(1）發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。離合接入，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軟件被斷開。這時(shí)，僅有電機(jī)供電系統(tǒng)。(2）電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)。離合釋放出來后，自動(dòng)控制系統(tǒng)運(yùn)行電機(jī)，完成輸出和純電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)。(3）油電混合驅(qū)動(dòng)。緊密連接離合，緊密連接發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力，完成油電混合驅(qū)動(dòng)方式。此外，在獨(dú)立發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式中，假如發(fā)動(dòng)機(jī)的功率超過全車所需要的輸出功率，則發(fā)動(dòng)機(jī)由變速器驅(qū)動(dòng)并回到，對(duì)蓄電池充電。2.齒輪比剖析最先，闡述了電機(jī)齒輪箱和輸出軸齒輪箱的齒輪傳動(dòng)比。在沒有任何發(fā)動(dòng)機(jī)前提下，是一般汽油車，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速比根據(jù)變速器和轉(zhuǎn)動(dòng)軸立即抵達(dá)驅(qū)動(dòng)橋減速機(jī)。齒輪箱和減速器間的軸速率不會(huì)改變，因此齒輪箱設(shè)計(jì)之比1:1。第二，發(fā)動(dòng)機(jī)做到汽車的動(dòng)力時(shí)長局限在泊車、上坡、加快高速行駛。在各種前提下，必須比較大的轉(zhuǎn)矩?？墒?，最大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)數(shù)范疇也較高，因此必須減少發(fā)動(dòng)機(jī)的超強(qiáng)力轉(zhuǎn)速比。為降低速率并增加轉(zhuǎn)矩，建議把電機(jī)變速器的輸出軸和輸出軸齒輪比為1:2。3.軸承型號(hào)選擇水平放置齒輪箱。固定不動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的滾動(dòng)軸承關(guān)鍵承擔(dān)徑向載荷。閱讀文章機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，挑選角接觸球軸承。4.齒輪參數(shù)設(shè)計(jì)直齒傳動(dòng)系統(tǒng)與螺旋傳動(dòng)對(duì)比，有著生產(chǎn)制造簡易、成本費(fèi)用低、用途廣泛等特點(diǎn)，所以選擇直齒傳動(dòng)系統(tǒng)。在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，挑選4速變速器控制模塊。電機(jī)輸出軸和電機(jī)輸出軸齒輪模數(shù)分別是40和20。輸出軸齒輪模數(shù)為40，齒輪壓力角為20，齒寬為30mm。因而，2個(gè)傳動(dòng)輪間的距離為160mm，別的傳動(dòng)齒輪間的距離為120mm。參數(shù)匹配結(jié)果綜述通過上述對(duì)汽車各參數(shù)的設(shè)計(jì)以及匹配，將混合動(dòng)力工程的整體參數(shù)設(shè)計(jì)為如下。表3.6混動(dòng)汽車基本參數(shù)表技術(shù)項(xiàng)目數(shù)值技術(shù)項(xiàng)目數(shù)值整備質(zhì)量1350kg最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速3800rpm排量1398ml輪胎規(guī)格175/70R14長*寬*高4487*1700*1470(mm3變速箱五擋手動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率65kW輪胎滾動(dòng)半徑300mm發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率轉(zhuǎn)速5500rpm滾動(dòng)阻力系數(shù)0.0144最高車速180km/h空氣阻力系數(shù)0.3表3.7混動(dòng)汽車基本參數(shù)表迎風(fēng)面積1.9m2電動(dòng)機(jī)峰值功率/峰值扭矩61.05kW/130.5N·m電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速9000rpm電動(dòng)機(jī)電壓300V額定電壓300V額定能量15kWh電池額定容量50Ah電池類型鎳氫電池分動(dòng)箱齒輪類型直齒輪齒輪模數(shù)4壓力角20°齒寬30mm軸承類型深溝球軸承本章小結(jié)此章關(guān)鍵探討并接油電混合電動(dòng)式汽車關(guān)鍵部件的參數(shù)均衡。此章參考設(shè)計(jì)規(guī)定里的參數(shù)和實(shí)體模型，運(yùn)用車輛基礎(chǔ)理論基本知識(shí)，測算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電瓶、減速機(jī)的參數(shù)。調(diào)節(jié)參數(shù)是車輛仿真模擬不可或缺的一部分。關(guān)鍵部件性能參數(shù)的響應(yīng)式是不是確定車輛的性能。

并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車仿真混合動(dòng)力工程仿真軟件ADVISOR介紹ADVISOR的全稱高端車輛手機(jī)模擬器，指的是高端車輛手機(jī)模擬器。它根據(jù)MATLAB和Simulink軟件開發(fā)平臺(tái)，由美國可再生資源研究室開發(fā)。此軟件能夠快速分析傳統(tǒng)式汽車、油電混合工程項(xiàng)目及全電動(dòng)式汽車，包含耗油量、輸出功率、工業(yè)廢氣和其他關(guān)鍵車輛性能指標(biāo)值。除此之外，此軟件還可以對(duì)客戶界定的車輛模型和模擬仿真對(duì)策開展仿真分析。ADVISOR的基本功能如下所示。使車輛拼裝信息內(nèi)容一致，提升車輛總體性能；汽車動(dòng)力系統(tǒng)熱傳遞科學(xué)研究；通過調(diào)整組裝參數(shù)來確認(rèn)不一樣行車循環(huán)系統(tǒng)情況下的消耗量和燃料消耗量的仿真模擬，能夠提升關(guān)鍵部件和傳動(dòng)裝置，得到耗油量和車輛性能[20]。ADVISOR的重要頁面是車輛參數(shù)界面和仿真模擬設(shè)置頁面，如下圖4.1和4.2所顯示。車輛參數(shù)頁面的簡單介紹如下所示。左上角是車輛的入口地區(qū)，表明車輛整體上的主要部件配置。在每個(gè)區(qū)域中，雙擊鼠標(biāo)以回應(yīng)，并選擇各種各樣電機(jī)、電機(jī)等部件種類。左下方的圖表顯示了燃料轉(zhuǎn)化器（汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、充電電池）和坐標(biāo)曲線上別的零部件的性能特點(diǎn)）扭矩、轉(zhuǎn)速比和耗油量，并提供了這種性能特征的形象化主視圖。在右邊的藍(lán)色區(qū)域上邊，點(diǎn)擊“載入文檔”按鍵挑選具備不同種類傳動(dòng)裝置的車輛、純電動(dòng)車車輛、傳統(tǒng)式車輛、油電混合車輛等。像我們自己的模型設(shè)計(jì)一樣，挑選表明并接油電混合車輛的并直接默認(rèn)?！翱刂破髋鋫洹本褪侵缚刂破麈湗?gòu)造。如果是并行處理，也表示驅(qū)動(dòng)模式為并行處理油電混合。次之，車輛零部件參數(shù)的挑選設(shè)置。大家可以再選擇發(fā)動(dòng)機(jī)、電池和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，隨后變更它們參數(shù)、性能、品質(zhì)等。發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為65KW，電池輸出功率為65KW。點(diǎn)擊繼續(xù)按鍵，進(jìn)到仿真模擬界面。圖4.1ADVISOR的汽車參數(shù)輸入界面圖4.2ADVISOR仿真設(shè)置界面HYPERLINK\l_Toc52仿真過程全車仿真模擬主要關(guān)注汽車的加速、升高、工業(yè)廢氣和燃料消耗。鍵入每一個(gè)關(guān)鍵部件的參數(shù)，并較為仿真模擬結(jié)論，認(rèn)證參數(shù)配對(duì)是否可行。整車參數(shù)設(shè)置在墻上圖4-1所示的車子參數(shù)輸入接口中，PARALLEL_defaults_in，即開關(guān)電源處在并連接方式，然后點(diǎn)擊parallel作為并接能量傳輸系統(tǒng)軟件配置。根據(jù)以上參數(shù)，F(xiàn)-C挑選較大發(fā)動(dòng)機(jī)功率為65kW，較大發(fā)動(dòng)機(jī)功率為61kw。設(shè)定車子參數(shù)能夠得到相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)高效率計(jì)劃方案。電機(jī)的效率策略的橫坐標(biāo)表明傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比，縱坐標(biāo)表明轉(zhuǎn)矩。由圖中可以看到，高效率的速率點(diǎn)大約為3200rpm。圖4.3發(fā)動(dòng)機(jī)效率圖圖4.4電動(dòng)機(jī)效率圖循環(huán)工況設(shè)置以美國的大都市循環(huán)系統(tǒng)工況CYC_UDDS（行車工況圖如下圖4.5所顯示）為例子展開分析，點(diǎn)一下ofcycle，將電池循環(huán)次數(shù)設(shè)定為10次，再將電池原始SOC值設(shè)定為0.7，獲得下列循環(huán)系統(tǒng)工況圖。圖4.5循環(huán)工況圖加速度和坡度設(shè)置點(diǎn)擊“加速選擇項(xiàng)”以設(shè)定加速度參數(shù)，隨后點(diǎn)擊“坡度選擇項(xiàng)”以設(shè)定坡度參數(shù)。挑選0~60km/h、60～100km/h加速所需的時(shí)間、最大加速度、最高時(shí)速作為輸出結(jié)果，與此同時(shí)設(shè)定上坡速率30km/h、坡度30%。如圖所示設(shè)定頁面。圖4.6加速度參數(shù)設(shè)置圖4.7坡度參數(shù)設(shè)置仿真結(jié)果在設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)后，點(diǎn)擊RUN，進(jìn)行仿真，得到如下界面。圖4.8仿真結(jié)果1）整車汽柴油耗費(fèi)結(jié)論輸出接口仿真模擬所得到的整車燃料消耗結(jié)論如下圖4.9所示。結(jié)論提出了全部仿真模擬循環(huán)系統(tǒng)汽車的總汽柴油消耗量、等效電路車用汽油消耗量整個(gè)周而復(fù)始地行駛間距，仿真模擬結(jié)論符合要求。圖4.9整車燃油消耗圖2）加快和上坡試驗(yàn)結(jié)果輸出接口加快和上坡試驗(yàn)結(jié)果如下圖4.11所示，并接油電混合工程項(xiàng)目百公里期為13.9s，許可的較大爬坡能力為30%，達(dá)到驅(qū)動(dòng)力設(shè)計(jì)要點(diǎn)。圖4.10加速與爬坡試驗(yàn)結(jié)果3）充電電池運(yùn)行狀態(tài)由圖4.8的仿真模擬過程的數(shù)據(jù)圖表中可以看到，鋰電池組的動(dòng)作狀態(tài)遭受不同類型的SOC初值產(chǎn)生的影響。將SOC初值設(shè)為0.7就是為了在觀察鋰電池組電池充電動(dòng)作與此同時(shí)，減少下降至平衡狀態(tài)的時(shí)間也，汽車行駛一段時(shí)間后SOC下降至0.64上下，以后維持穩(wěn)定數(shù)值。從本圖得知，在周而復(fù)始的初期階段，汽車處在提速情況，以相對(duì)較高的時(shí)速行駛，所以對(duì)電力的要求非常大，根據(jù)蓄電池放電將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能，充電電池負(fù)載情況減少，到行駛后半部，汽車轉(zhuǎn)為這時(shí)，根據(jù)降速制動(dòng)系統(tǒng)回收處理動(dòng)能向蓄電池充電，電池SOC值保持在0.62~0.64，相對(duì)穩(wěn)定4）整車廢氣結(jié)論輸出接口整車排出性能如下圖4.12所示，與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)汽車領(lǐng)域環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，整車排出性能明顯下降，達(dá)到節(jié)能降耗規(guī)定。圖4.11整車排放性能圖本章小結(jié)此章簡要介紹了模擬仿真軟件ADVISOR，制定了相對(duì)應(yīng)的參數(shù)后，依據(jù)美國大城市情況對(duì)整車開展模擬仿真，得到并接油電混合電動(dòng)式汽車一百公里汽柴油消耗量為6.6L，與傳統(tǒng)1.4L排氣量汽車對(duì)比，油耗降低12%，節(jié)油效果顯著，同時(shí)動(dòng)力性指標(biāo)和尾氣排放指標(biāo)達(dá)到要求，符合設(shè)計(jì)的最初要求。

全文總結(jié)與展望主要完成工作(1）本畢業(yè)論文以并聯(lián)混合動(dòng)力工程項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成核心，從混合動(dòng)力工程項(xiàng)目發(fā)展史上闡述了世界各國混合動(dòng)力汽車探索的現(xiàn)況，提出了混合動(dòng)力電動(dòng)式汽車這個(gè)概念，即兩種以上能量轉(zhuǎn)換裝置。儲(chǔ)能技術(shù)是汽車的驅(qū)動(dòng)程序源，在其中最少有一種能夠提供電能的車子，闡述了混合動(dòng)力汽車的種類，具備串聯(lián)式、并聯(lián)式、混合三種節(jié)能降耗原理和技術(shù)特性。(2）因?yàn)椴⒙?lián)混合動(dòng)力汽車有兩種單獨(dú)的推動(dòng)源，必須把兩個(gè)推動(dòng)力合并的機(jī)器耦合設(shè)備，又稱為分動(dòng)器。常見的就是扭矩耦合式、轉(zhuǎn)速比耦合式及驅(qū)動(dòng)力耦合式，原文中簡要介紹了各自特性，現(xiàn)階段運(yùn)用最普遍的是轉(zhuǎn)速比耦合式，該方案已經(jīng)成熟，能夠完成對(duì)扭矩的分派。因而文中最終選定兩軸式并聯(lián)混合動(dòng)力配備方式，運(yùn)用轉(zhuǎn)速比耦合式行星齒輪傳動(dòng)分動(dòng)器耦合推動(dòng)力。(3）混合動(dòng)力汽車各總成中間的有效配對(duì)確定全車特性。原文中對(duì)設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系統(tǒng)策略的混合動(dòng)力汽車全車主要參數(shù)展開了配對(duì)，關(guān)鍵部件構(gòu)件有汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)、電池和傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)比。通過計(jì)算所得到的信息是為了能下一次仿真模擬而制作出來的。(4）闡