中度混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)【3張cad圖紙+文檔全套資料】
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開題報(bào)告
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題 目 中度混合動力電動汽
車動力傳動系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì)
學(xué) 院
專 業(yè)
學(xué) 生
學(xué) 號
指導(dǎo)教師
一、選題目的與意義
混合動力車將使能源的利用多元化和高效化,達(dá)到能源的可靠、均衡和無污染的利用的目的?;旌蟿恿囃瑫r具有電動機(jī)驅(qū)動和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動,其最大優(yōu)點(diǎn)是行駛里程長,而且基本上不需要新的基礎(chǔ)設(shè)施。但其缺點(diǎn)是它不是零排放車輛,而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此,其維修工作量大。從環(huán)保的角度來看,混合動力車將使空氣污染大為減少。此外,混合動力汽車比傳統(tǒng)的燃料汽車更容易實(shí)現(xiàn)精確的控制,智能交通系統(tǒng)則有可能率先通過混合動力車來實(shí)現(xiàn),從而提高道路利用率和交通安全性。本設(shè)計(jì)題目主要針對某中度混合動力電動汽車,通過相關(guān)計(jì)算完成中度混合動·力電動汽車內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)性能參數(shù)、傳動系參數(shù)及動力電池參數(shù)的匹配設(shè)計(jì),并繪制出中度混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)的總布置圖。
二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀
一汽集團(tuán)從1999年開始進(jìn)行新能源汽車的理論研究和研制工作,并開發(fā)了紅旗混合動力轎車性能樣本?!笆濉逼陂g,一汽集團(tuán)承擔(dān)了國家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)中“紅旗牌串聯(lián)方式混合動力轎車研究開發(fā)”任務(wù),正式開始了新能源汽車的研發(fā)工作。從2006年開始,一汽在奔騰B70的基礎(chǔ)上,進(jìn)行混合動力化的技術(shù)研究,將原來的縱置發(fā)動機(jī)總成改成橫置發(fā)動機(jī)總成,采用了橫置發(fā)動機(jī)及雙電機(jī)混聯(lián)技術(shù)。同時,一汽還抓緊了對發(fā)動機(jī)、機(jī)電一體化變速器、整車控制網(wǎng)絡(luò)、整車控制系統(tǒng)的研發(fā),目前一汽混合動力轎車已經(jīng)取得了42%的節(jié)油效果,達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
上汽集團(tuán)在新能源汽車的研發(fā)上,上汽明確了以混合動力為重點(diǎn),燃料電池為方向,同時加快替代產(chǎn)品的研發(fā)。混合動力汽車、燃料電池汽車、代用燃料汽車成為上汽集團(tuán)新能源戰(zhàn)略的三大重點(diǎn)。2010年上汽榮威750中混混合動力轎車將投放市場,在上海世博會期間上汽將投放150輛混合動力汽車在世博越江專線上運(yùn)行。2012年,榮威550插電式強(qiáng)混轎車將上市,目前該車的動力系統(tǒng)前期開發(fā)已經(jīng)啟動,并且進(jìn)展順利。
東風(fēng)集團(tuán)從“十五”計(jì)劃開始,東風(fēng)公司每年投資上億元研發(fā)電動汽車,再加上國家以及省市政府投資,共達(dá)6個多億,目前東風(fēng)在純電動、混合動力、燃料電池等各種電動汽車的研發(fā)方面都獨(dú)立掌握了核心技術(shù),不依賴于任何外力,實(shí)現(xiàn)自主知識產(chǎn)權(quán)。目前,東風(fēng)汽車公司已完成新車型外觀設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、轎車總成等各方面工作,將在年內(nèi)正式上市混合動力轎車。
中國長安在“十一五”期間,長安加大了對清潔能源汽車的投入,開展了多元化能源技術(shù)的探索性研究。通過在節(jié)能環(huán)保車型上不斷推陳出新、引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)升級,充分利用和調(diào)動全球資源,長安在中度油電混合動力汽車、強(qiáng)度油電混合動力轎車等技術(shù)領(lǐng)域均有探索。長安首款混合動力轎車長安杰勛HEV已于2009年6月成功上市;首批20輛長安志翔混合動力出租車今年1月正式在重慶投入投入運(yùn)行。
奇瑞汽車從2003年開始到2008年,奇瑞主要進(jìn)行混合與中度混合動力轎車以及節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)的開發(fā),并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化;奇瑞已經(jīng)在蕪湖的出租車上進(jìn)行了試用,油耗將降低10%到30%,達(dá)到歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。從2004年開始,奇瑞主要進(jìn)行強(qiáng)混合動力轎車的開發(fā),并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。奇瑞混合動力轎車油耗目標(biāo)達(dá)到100公里3升,排放達(dá)到歐美法規(guī)。
2.2國外研究現(xiàn)狀
當(dāng)前,全球汽車工業(yè)正面臨著金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車,實(shí)現(xiàn)汽車動力系統(tǒng)的新能源化,推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在國際上已經(jīng)形成廣泛共識。在這種形勢下,美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),不約而同地將新能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略選擇,都希望通過新能源產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合,破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約,培育新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè),提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力,發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)新一輪經(jīng)濟(jì)增長。在太陽能、電能等替代能源真正進(jìn)入實(shí)用階段之前,混合動力汽車因其低油耗、低排放的優(yōu)勢越來越受到人們的關(guān)注。
近年來,美、日、德等汽車工業(yè)強(qiáng)國先后發(fā)布了關(guān)于推動包括混合動力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家計(jì)劃。美國奧巴馬政府實(shí)施綠色新政,計(jì)劃到2015年普及100萬輛插電式混合動力電動汽車(PHEV)。日本把發(fā)展新能源汽車作為“低碳革命”的核心內(nèi)容,并計(jì)劃到2020年普及包括混合動力汽車在內(nèi)的“下一代汽車”達(dá)到1350萬輛,為完成這一目標(biāo),日本到2020年計(jì)劃開發(fā)出至少38款混合動力車、17款純電動汽車。德國政府在08年11月提出未來10年普及100萬輛插電式混合動力汽車和純電動汽車,并宣稱該計(jì)劃的實(shí)施,標(biāo)志德國將進(jìn)入新能源汽車時代。
從1995年起,包括日本豐田與美國三大汽車公司在內(nèi)的世界各大汽車生產(chǎn)廠商陸續(xù)投入混合動力汽車的研究開發(fā)。經(jīng)過多年發(fā)展,混合動力汽車在商用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上的發(fā)展已經(jīng)較為迅速。特別是2004 年全球各大汽車制造商繼續(xù)加大環(huán)保車型的開發(fā)力度,混合動力車型成為各大公司的戰(zhàn)略重點(diǎn),逐漸突破了小型車的限制越來越多的應(yīng)用在中大型車上,技術(shù)競爭愈演愈烈。2009年世界汽車市場混合動力汽車銷量估計(jì)已經(jīng)超過70萬輛,據(jù)預(yù)測, 2015年將在世界汽車市場占15%,2020年占25%。
三、主要研究內(nèi)容
1.分析中度混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)功能總成,提出動力傳動系統(tǒng)總布置設(shè)計(jì)方案;
2.確定中度混合動力電動汽車的主要技術(shù)參數(shù);
3.根據(jù)整車動力性要求,對內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)、電池及傳動系主要性能參數(shù)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì); 4.繪制動力傳動系統(tǒng)布置圖(0號圖幅);
5. 運(yùn)用Matlab/Simulink模塊進(jìn)行建模仿真,分析設(shè)計(jì)所得數(shù)據(jù),從而對所設(shè)計(jì)中度混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證;
四、研究方法與實(shí)施方案
4.1研究方法
在本論文中,利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)建模仿真同定量和定性綜合分析法相結(jié)合的研究方法對中度混合動力汽車傳動系統(tǒng)的各部分(蓄電池、電動機(jī)、主減速器傳動比等)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)和建模仿真,使所設(shè)計(jì)的傳動系能夠滿足整車的動力性能,增加續(xù)駛里程和降低成本。
4.2實(shí)施方案
(1) 混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計(jì)和匹配的理論研究,探討特定用途的并聯(lián)式混合動力汽車動力性能指標(biāo)的確定方法,發(fā)動機(jī)、蓄電池、電機(jī)和變速箱等動力部件的合理選擇,以及整個驅(qū)動系統(tǒng)的匹配;
(2) 混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)主要部件的特性分析與建模,建立整車的動力學(xué)模型,分析發(fā)動機(jī)、蓄電池、電機(jī)和 變速箱等動力部件的特性,建立適合分計(jì)算的數(shù)學(xué)模型;
(3) 混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)控制策略優(yōu)化,綜合考慮車輛的行駛性能、燃油經(jīng)濟(jì)性和電池荷電狀態(tài),建立優(yōu)化的實(shí)時控制策略;
(4) 混合動力汽車性能仿真,在車輛的動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,以Matlab為軟件平臺,打開并聯(lián)式混合動力汽車性能仿真程序,并利用該程序?qū)λ芯康脑蛙囘M(jìn)行性能仿真。
五、主要參考文獻(xiàn)
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六、指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師:
時 間:
七、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)指導(dǎo)小組意見
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