汽车混合动力总成开发动态与发展_王保华.pdf

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1、第7(卷第&期湖北汽车工业学院学报:$);<(=$!&!899/年*月#$%&’()$*+%,-./%0$1$0.2-3’4%50&.-56’50.0%0-PI@1899/汽车混合动力总成开发动态与发展王保华!罗永革"湖北汽车工业学院汽车工程系!湖北十堰//’++’&摘要!论述了混合动力汽车典型布置形式以及混合动力总成典型结构*技术现状和发展趋势!提出了集成化混合动力总成研究是今后一段时间汽车技术发展的一个重要方向$关键词!混合动力汽车"!"#&’混合动力总成中图分类号!0/)*1**文献标识码!2文章编号!&++(,3/(*"’++/&+&,+++3,+/!"#$%&$’%()*

2、+,-&’./"0’"%!11%2-3,’"+,-&’./3%45&’46%7’43%1!"#$%"&’(")*(&+&#$$,$45671892:78;87<=5">?<>55@<>?A!:B5<2:78;87<=5C>D:E7@<5EC>E7<7:75AFG//’++’AJG<>I%8-15&945:KG9E89IEE5;BMH89GHB@DIME8<>7@8D:L5E7H68M8?D

3、D5=5M86;5>77@5>D89GHB@?<>5IEE5;BMH!C76:7E98@NI@D7GI77G5<>75?@I75DGHB@?<>5IEE5;BMHN5897G5;I<>@5"E5I@LG<>?D<@5L7<8>E89ID=I>L5D=5G8M8?H1;%,()&.1%GHB@?<>5IEE5;BMH近几年!随着混合动力汽车"!"##技术发展及其性能的不断提高!它有效地克服了传统汽车与纯电动汽车$"#%的缺点并兼顾了两者的优点!在世界范围内已成为新型车辆开发的

4、热点!并且其在降低汽车有害排放和燃油消耗方面的潜力已经得到广泛认可$与传统汽车及"#相比!它们的最大差别是动力系统!混合动力系统是!"#开发工作的核心和难点$混合动力系统在混合动力电动汽车开发中处于重要地位!它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能是否能到达设计要求!是混合动力汽车最核心的部分$混合动力系统的关键技术包括两部分%&&动力总成布置方案!’&混合动力控制系统$不同结构的混合动力系统将导致!"#的适用条件和使用要求各不相同’同样!开发的难度也相差很大$可以说!混合动力系统结构选型决定了!"#研究开发的重点和方向!关系到开发的进度和产品的水平!是!"#开发中首要的和关键的一步

5、$国家科技部将混合动力汽车开发列为(十五)()*重大专项!经过三年多的研究和开发!混合动力系统已取得初步成果!但结构和性能还有待进一步完善$在国外!尤其日本和美国!混合动力汽车技术已趋于成熟!丰田*本田和福特等大汽车公司相继有产品面市$为使整车结构更紧凑*性能更优*更可靠*便于控制和有效降低成本!混合动力系统总成经过十多年的发展!已从原来发动机*电机离散的结构向发动机*电机和变速箱一体化方向发展!即集成化混合动力总成系统$&+&,混合动力汽车典型布置混合动力汽车布置形式各种各样!从能量流动方向来分!大致可分为串联式*并联式*混联式和复合联收稿日期!’++*,&’,&-作者简介!王保

6、华-&-.’,&!男!河南南阳人!硕士!从事汽车电子及控制研究$$:$湖北汽车工业学院学报!""!年"月接式四种!混合动力总成对#$%而言是相对独立的系统"它是发动机#电机和变速箱的集成!因此"从能量流到动力系统输出轴的流经路线"可将混合动力总成分为串联式#并联式和混联式系统!&’&串联式(#$%串联式驱动系统的典型结构与基本组成部件如图&所示"由发动机#发电机和电动机组成"原动机一般为高效内燃机!发动机直接驱动发电机发电"电能通过控制器输送到电池或电动机"由电动机通过变速机构驱动汽车!电池在发动机输出和电动机需求功率间起到调峰调谷的作用!为了满足汽车在起动#加速时的大功率需求"在

7、串联式结构中还有加超级电容等功率密度较大的蓄能装置"在制动能量回收时也起到快速回收能量的作用!串联式结构的特点适用于市内常见的频繁起步#加速和低速运行工况"可以使原动机在最佳工况点附近稳定运转"通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的"从而使复杂工况下系统的性能有所提高!根据电池的()*状态合理关闭发动机"利用纯$%工况"使发动机避免了怠速和低速运行工况"从而提高了发动机的效率"减少了有害物排放!但是串联式结构的燃油经济性还有待提高"这是因为虽然发动机的工况得到