混联型动力汽车动力总成管控体系分析与开发

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1、混联型动力汽车动力总成管控体系分析与开发第一章绪论1.1课题的研究背景和意义随着全球汽车保有量的持续增长，环境污染和石油资源紧缺已经成了当前世界汽车工业的发展面临着两大难题。发展新能源汽车，实现汽车动力系统的新能源化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成广泛共识。在这种形势下，美国、日本、欧洲等发达国家和地区，都不约而同地将新能源为代表的低碳产业作为国家战略选择[1][2][3]，希望通过新能源产业与传统汽车产业的结合，破解汽车工业能源环境制约，培育新型战略性产业，提升产业核心竞争力，发展低碳经济，实现新一轮经济

2、增长。电动汽车被公认为是清洁高效的理想汽车，但由于久未攻克的电池技术瓶颈，使得纯电动汽车存在成本高、自重大、一次性充电续驶里程短等问题，此外相关配套设施如充电站、智能电网等在短期内都难以跟上，目前纯电动汽车离实用还有较大的距离。近年来，融合了纯电动汽车和传统内燃机汽车优点于一体的混合动力电动汽车，以其低油耗、低排放和相对低成本等优势，成为国际汽车界的研究热点[4]，是传统汽车向电动汽车过渡的最佳解决方案。混合动力汽车指装备两种以上的不同驱动装置的车辆。这两个动力驱动源中的一个是车辆的主要动力，它能够为汽车提供持续稳定的动

3、力输出，满足汽车稳定行驶的动力需求，在传统汽车上广泛使用且技术成熟的内燃机成为首选；此外还有一个辅助动力驱动装置，它具有良好的变工况特性，能够对内燃机进行功率的平衡，能量的再生与存储，当前应用最多的是油电混合系统。混合动力电动汽车有很多种形式，为避免混淆，通常把内燃机和蓄电池动力混合的车辆称为混合动力电动汽车，而燃料电池与蓄电池混合的车型称为燃料电池电动汽车，把蓄电池和电容器动力进行混合的车辆称为超级电容辅助动力电动汽车等。通常混合动力电动汽车即是油电混合动力汽车，它主要由内燃机、电机、发电机和动力电池等组成。发动机和电

4、机均可为汽车提供行使所需的动力，因而可以根据平均需求功率来确定内燃机的最大功率，从而可以选择输出功率较小的发动机。它利用电机和发电机来平衡和改善发动机的工况，取消或较少进入怠速工况，使发动机总是运行在高效和低排放的工作区域，并回收制动能量，因而能够获得较低的燃油消耗和废气排放。我国在十五规划中设立电动汽车重大专项，研究开发新能源汽车的关键技术。2012年，国家工信部公布《电动汽车科技发展十二五专项规划》[5]，将加大力度持续支持电动汽车科技创新。根据《规划》，2015年中国电动汽车保有量计划达到100万辆，动力电池产能约

5、达100亿瓦时，到2020年中、重度混合动力汽车要达到乘用车年产销量的50%以上，为此我国计划推动电动汽车产业链的发展，动力电池、电机、电控系统成为未来发展的核心。混合动力汽车是纯电动汽车尚未能实用下的最佳过渡车型，这一车辆将持续相当长的一段时间，混合动力汽车与纯电动汽车和燃料电池汽车具有很多共性的关键技术，因而混合动力技术的发展同样会为纯电动汽车和燃料电池汽车所用。1.2国内外的研究现状及发展趋势1.2.1国外的混合动力汽车研究现状国外汽车工业发达的国家在混合动力汽车研发方面的起步较早，取得的成果明显，日本汽车公司尤其

6、显得突出。日产汽车公司于1995年5月开发出续驶里程增加一倍的串联式混合动力微型轿车，1999年又推出Tina混合动力轿车，最近日产推出了首款独立开发的油电混合动力车风雅，油耗为19公里每升，风雅混合动力车在高端车型中燃油经济性最好，超过丰田皇冠混合动力车。丰田汽车公司于1997年12月推出世界上第一辆量产的混联式混合动力轿车Prius，该车和同类型轿车相比可降低15%的燃油消耗。2001年丰田公司对第一代Prius混合动力轿车进行了改进，推出了第二代混合动力轿车Estima。2006年3月，丰田推出了旗下高端品牌雷克萨

7、斯的混合动力车型GS450h。随着混合动力技术的进一步成熟，在混合动力累计销量接近200万辆的时候，丰田全球推出了凯美瑞的混合动力版，其动力可提升13.8%，油耗降低41.7%，噪音降低22.2%，废气排放降低75%。到2010年7月，丰田混合动力汽车在全球范围内的销量已经突破268万辆。2012年丰田的第三代Prius则将在中国上市。日本本田汽车公司也于1999年推出思域(Civic)混合动力轿车，目前本田已经推出了第9代思域。美国的汽车公司在混合动力汽车研发方面也取得了一定得成果。通用汽车公司于2004年在美国部分地

8、区推出了Silverado和GMCSierra等简易型混合动力汽车，并在2006年推出SaturnVUEGreenLine。同时，它还和戴姆勒-克莱斯勒汽车公司合作，计划于2007年研发出双模式混合动力技术系统。福特公司1998年开发出福特P2000型并联混合动力汽车，2003年又推出名为freestly的混合动力汽