基于EMT的插电式混合动力城市公交车动力系统设计与研究

摘要

随着对能源和环境问题愈加重视，节能减排已成为当今世界的一个热门话题，其要求也越来越严格。电动汽车愈加清晰地成为了未来汽车发展的最佳产品，因此各国政府和汽车厂家都加快了电动汽车的研发，企图尽快抢占未来新能源汽车的巨大市场。对我国汽车工业来说，加快混合动力汽车的研发进度和力度，是缩小与国外先进汽车工业技术、加快电动汽车市场化的重要措施。研究表明，依靠试点推广示范是加快混合动力汽车市场化的重要手段，特别对混合动力城市公交来说，“官”“产”“学”“研”相互间合作的作用显得尤其重要。
　　 本文在武汉市东风扬子江公用客车厂生产的传统公交车的基础上，并基于EMT电驱动自动变速器技术，进行插电式并联混合动力城市公交车的研发。通过分析不同类型和结构的混合动力汽车的优缺点，结合本车的设计要求以及工况需求，选择并联式混合动力作为本混合动力公交车的结构形式。
　　 根据混合动力公交车对动力性和燃油经济性的要求，进行各个动力部件的选型和参数的确定，主要包括发动机、驱动电机、动力电池组和变速箱等。对当前常用的并联式混合动力汽车的控制策略进行了分析和研究，并结合循环道路的实际情况，提出了本车的控制策略。在基于Matlab/Simulink平台下的ADVISOR2002车辆模拟仿真软件中，建立发动机、电机、动力电池、车身、变速箱等部件的仿真模型，并编辑了对应的M文件。再选择循环工况，进行仿真参数设置，经过运行后输出仿真结果。输出的仿真结果包括车辆的最高车速、加速时间、最大爬坡度、百公里油耗以及各个动力部件的工作点分布图。将仿真结果和设计要求进行比对，仿真结果满足设计要求。将选择的部件安装到原车型上，完成插电式并联混合动力公交车的改装，并在实际道路中进行最高车速、加速时间等动力性能测试，测试结果满足设计要求，具有比较好的实用性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的目的及意义

1．2 自动变速器发展现状

1．3 混合动力汽车动力总成发展现状

1．3．1 混合动力汽车总成国外发展现状

1．3．2 混合动力汽车总成国内发展现状

1．4 研究内容和步骤

1．4．1．研究内容

1．4．2．研究步骤

第2章 混合动力驱动系统分析及方案选择

2．1 从结构进行混合动力系统的划分

2．1．1 串联式混合动力系统

2．2．1 并联式混合动力系统

2．1．3 混联式混合动力系统

2．2 从混合度进行混合动力汽车的划分

2．2．1 微混合动力系统

2．2．2 弱混合动力系统

2．2．3 中混合动力系统

2．2．4 强混合动力系统

2．3 插电式混合动力汽车

2．4 基于EMT的单轴并联式混合动力系统

第3章 动力系统的部件选型及参数计算

3．1 原车参数及设计要求的性能参数

3．2 发动机类型及参数选择

3．2．1 发动机选型

3．2．2 发动机参数选择

3．3 电机选型及参数选择

3．3．1 电机选型

3．3．2 电机参数选择

3．4 动力电池的选择

3．4．1 铅酸电池

3．4．2 镍金属氢化物电池

3．4．3 锂电池

3．5 传动系设计

3．6 EMT变速器

第4章 并联式混合动力公交车控制策略研究

4．1 动态自适应控制策略

4．2 模糊逻辑控制策略

4．3 电机辅助控制策略

4．4 并联式混合动力公交车能量流分析

4．5 并联式混合动力公交车控制策略的确定

第5章 并联式混合动力公交车建模与仿真

5．1 车辆仿真概述

5．2 车辆系统建模

5．2．1 发动机建模

5．2．2 电机建模

5．2．3 蓄电池建模

5．2．4 变速箱建模

5．2．5 车身建模

5．2．6 动力总成控制建模

5．2．7 整车控制策略建模

5．3 整车模型及仿真设置

5．4 仿真结果输出

5．4．1 动力性

5．4．2 燃油消耗量

5．4．3 部件工作点分布和效率分析

第6章 车辆实际道路性能测试

6．1 空载滑行距离测试

6．2 加速时间

6．3 性能测试结果

第7章 总结及展望

7．1 本文总结

7．2 研究展望

致谢

参考文献