新型混合动力汽车工作模式分析与参数匹配设计.pdf

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1、中国机械工程第２３卷第９期２０１２年５月上半月新型混合动力汽车工作模式分析与参数匹配设计彭志远１１２１秦大同段志辉杨亚联１．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆，４０００４４２．重庆长安新能源汽车有限公司，重庆，４０１１２０摘要：为降低制造成本，并实现混合动力汽车节省燃油和降低排放，提出了一种采用行星齿轮机构的新型混合动力汽车动力传动系统方案，进行了该系统方案的工作模式分析和参数匹配设计。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下利用整车动力学理论建模与关键零部件（如发动机、ＩＳＧ电机、电池、变速器以及行星齿轮）数值建模相结

2、合的方法，建立了基于该系统方案和设计参数的混合动力汽车整车性能分析模型，进行了整车动力性能和ＥＣＥ＿ＥＵＤＣ循环工况下的燃油经济性仿真计算分析。结果表明所设计的新型混合动力汽车参数设计合理，具有良好的动力性，燃油消耗较传统车下降３６．８％，这为该系统方案的实施提供了理论依据。关键词：混合动力汽车；动力系统；参数匹配；行星齿轮中图分类号：Ｕ４６９．７ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００４－１３２Ｘ．２０１２．０９．０２４ＯｐｅｒａｔｉｏｎＭｏｄｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰａｒａｍｅｔｅｒＭａｔｃｈｉｎｇＤｅｓｉｇｎｏ

3、ｆａＮｏｖｅｌＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ１１２１ＰｅｎｇＺｈｉｙｕａｎＱｉｎＤａｔｏｎｇＤｕａｎＺｈｉｈｕｉＹａｎｇＹａｌｉａｎ１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，４０００４４２．ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＣｈａｎｇ’ａｎＮｅｗＥｎｅｒｇｙＶｅｈｉｃｌｅＬｔｄ．，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，４０１１２０Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔａｎｄａｃｈｉｅｖｅｌｏｗｅｒｆ

4、ｕｅｌａｎｄｅｍｉｓｓｉｏｎ，ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎｏｆａｎｏｖｅｌｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄｏｎｐｌａｎｅｔａｒｙｇｅａｒｓｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓａｎｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｈｙｂｒｉｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙｕｓｉｎｇａｍｅｔｈｏｄｏｆｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌ－ｉｎｇｔｈｅｏｒｙｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｈｅｏｒｙｏｆｃｒｕｃｉａｌｐａｒｔｓｓｕｃｈａｓｅｎｇｉｎ

5、ｅ，ＩＳＧｍｏｔｏｒ，ｂａｔｔｅｒｙ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｐｌａｎｅｔａｒｙｇｅａｒｓ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌｏｆｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｗａｓｂｕｉｌｔｂａｓｅｄｏｎｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｗｈｏｌｅｖｅｈｉｃｌｅａｓｗｅｌｌａｓｆｕｅｌｅｃｏｎｏｍｙｕｎｄｅｒＥＣＵ＿ＥＵＤＣｗｅｒｅｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈ

6、ａｔｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｐｏｗｅｒｔｒａｉｎａｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙｍａｔｃｈｅｄ，ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓａｒｅｅｘｃｅｌｌｅｎｔ，ｆｕｅｌｏｉｌｃｏｎ－ｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ３６．８％ｃｏｍｐａｒｉｎｇｗｉｔｈｔｈａｔｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｉｔｇｉｖｅｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｂａ－ｓｉｓｔｏｃａｒｒｙｏｕｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｃｈｅｍａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ；ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ；ｐａｒａｍｅ

7、ｔｅｒｍａｔｃｈｉｎｇ；ｐｌａｎｅｔａｒｙｇｅａｒ０引言机构的混合动力系统。但以上汽车公司所推出的目前，能源问题和环境污染已成为传统燃油这些混合动力系统均采用双电机形式，有的甚至汽车所面临的两大突出问题，结合纯电动汽车和采用双行星齿轮机构形式，这导致了系统的成本高、结构复杂，并且这些公司均申请了专利对其技传统燃油汽车优点的混合动力汽车成为世界各大［１－２］术方案进行保护。因此国内需要研究开发具有自汽车公司研究的热点。采用行星齿轮机构的主知识产权的混合动力系统方案来规避国外专利混合动力系统由于其发动机与驱动轮之间无直接从而

8、推动我国节能汽车技术和产业的发展。机械连接，具有可独立于汽车行驶工况对发动机［１０］段志辉提出了一种采用单电机行星齿轮工作点进行优化控制的特点，因而可实现整车的机构的新型混合动力系统方案，该方案通过控制［３－４］高燃油经济性。世界各大汽车公司推出的混湿式多片离合器的接合与分离，可以实现混合动［５－６］合动力汽车，如日