中度混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)匹配設計【3張cad圖紙+文檔全套資料】
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開題報告
開題報告
題 目 中度混合動力電動汽
車動力傳動系統(tǒng)匹配設計
學 院
專 業(yè)
學 生
學 號
指導教師
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具有電動機驅動和內燃機驅動,其最大優(yōu)點是行駛里程長,而且基本上不需要新的基礎設施。但其缺點是它不是零排放車輛,而且結構復雜,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現(xiàn),從而提高道路利用率和交通安全性。本設計題目主要針對某中度混合動力電動汽車,通過相關計算完成中度混合動·力電動汽車內燃機、電機性能參數、傳動系參數及動力電池參數的匹配設計,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、國內外研究現(xiàn)狀
2.1國內研究現(xiàn)狀
一汽集團從1999年開始進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,一汽集團承擔了國家“863”計劃重大專項中“紅旗牌串聯(lián)方式混合動力轎車研究開發(fā)”任務,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的基礎上,進行混合動力化的技術研究,將原來的縱置發(fā)動機總成改成橫置發(fā)動機總成,采用了橫置發(fā)動機及雙電機混聯(lián)技術。同時,一汽還抓緊了對發(fā)動機、機電一體化變速器、整車控制網絡、整車控制系統(tǒng)的研發(fā),目前一汽混合動力轎車已經取得了42%的節(jié)油效果,達到了國際先進水平。
上汽集團在新能源汽車的研發(fā)上,上汽明確了以混合動力為重點,燃料電池為方向,同時加快替代產品的研發(fā)?;旌蟿恿ζ?、燃料電池汽車、代用燃料汽車成為上汽集團新能源戰(zhàn)略的三大重點。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行。2012年,榮威550插電式強混轎車將上市,目前該車的動力系統(tǒng)前期開發(fā)已經啟動,并且進展順利。
東風集團從“十五”計劃開始,東風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6個多億,目前東風在純電動、混合動力、燃料電池等各種電動汽車的研發(fā)方面都獨立掌握了核心技術,不依賴于任何外力,實現(xiàn)自主知識產權。目前,東風汽車公司已完成新車型外觀設計、關鍵零部件的設計生產、轎車總成等各方面工作,將在年內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、引領行業(yè)的技術升級,充分利用和調動全球資源,長安在中度油電混合動力汽車、強度油電混合動力轎車等技術領域均有探索。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行。
奇瑞汽車從2003年開始到2008年,奇瑞主要進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),并實現(xiàn)產業(yè)化;奇瑞已經在蕪湖的出租車上進行了試用,油耗將降低10%到30%,達到歐Ⅳ排放標準。從2004年開始,奇瑞主要進行強混合動力轎車的開發(fā),并實現(xiàn)產業(yè)化。奇瑞混合動力轎車油耗目標達到100公里3升,排放達到歐美法規(guī)。
2.2國外研究現(xiàn)狀
當前,全球汽車工業(yè)正面臨著金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車,實現(xiàn)汽車動力系統(tǒng)的新能源化,推動傳統(tǒng)汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型,在國際上已經形成廣泛共識。在這種形勢下,美國、日本、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū),不約而同地將新能源為代表的低碳產業(yè)作為國家戰(zhàn)略選擇,都希望通過新能源產業(yè)與傳統(tǒng)汽車產業(yè)的結合,破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約,培育新型戰(zhàn)略性產業(yè),提升產業(yè)核心競爭力,發(fā)展低碳經濟,實現(xiàn)新一輪經濟增長。在太陽能、電能等替代能源真正進入實用階段之前,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注。
近年來,美、日、德等汽車工業(yè)強國先后發(fā)布了關于推動包括混合動力汽車在內的新能源汽車產業(yè)發(fā)展的國家計劃。美國奧巴馬政府實施綠色新政,計劃到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”的核心內容,并計劃到2020年普及包括混合動力汽車在內的“下一代汽車”達到1350萬輛,為完成這一目標,日本到2020年計劃開發(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,并宣稱該計劃的實施,標志德國將進入新能源汽車時代。
從1995年起,包括日本豐田與美國三大汽車公司在內的世界各大汽車生產廠商陸續(xù)投入混合動力汽車的研究開發(fā)。經過多年發(fā)展,混合動力汽車在商用化、產業(yè)化進程上的發(fā)展已經較為迅速。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,逐漸突破了小型車的限制越來越多的應用在中大型車上,技術競爭愈演愈烈。2009年世界汽車市場混合動力汽車銷量估計已經超過70萬輛,據預測, 2015年將在世界汽車市場占15%,2020年占25%。
三、主要研究內容
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)總布置設計方案;
2.確定中度混合動力電動汽車的主要技術參數;
3.根據整車動力性要求,對內燃機、電機、電池及傳動系主要性能參數進行匹配設計; 4.繪制動力傳動系統(tǒng)布置圖(0號圖幅);
5. 運用Matlab/Simulink模塊進行建模仿真,分析設計所得數據,從而對所設計中度混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的合理性進行驗證;
四、研究方法與實施方案
4.1研究方法
在本論文中,利用計算機輔助設計和計算機建模仿真同定量和定性綜合分析法相結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、主減速器傳動比等)進行匹配設計和建模仿真,使所設計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實施方案
(1) 混合動力汽車驅動系統(tǒng)設計和匹配的理論研究,探討特定用途的并聯(lián)式混合動力汽車動力性能指標的確定方法,發(fā)動機、蓄電池、電機和變速箱等動力部件的合理選擇,以及整個驅動系統(tǒng)的匹配;
(2) 混合動力汽車驅動系統(tǒng)主要部件的特性分析與建模,建立整車的動力學模型,分析發(fā)動機、蓄電池、電機和 變速箱等動力部件的特性,建立適合分計算的數學模型;
(3) 混合動力汽車驅動系統(tǒng)控制策略優(yōu)化,綜合考慮車輛的行駛性能、燃油經濟性和電池荷電狀態(tài),建立優(yōu)化的實時控制策略;
(4) 混合動力汽車性能仿真,在車輛的動力學模型的基礎上,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,并利用該程序對所研究的原型車進行性能仿真。
五、主要參考文獻
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六、指導教師意見
指導教師:
時 間:
七、學院畢業(yè)設計(論文)指導小組意見
負 責 人:
時 間:
6
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