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開題報(bào)告 開題報(bào)告 題 目 中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽 車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 一、選題目的與意義 混合動(dòng)力車將使能源的利用多元化和高效化，達(dá)到能源的可靠、均衡和無(wú)污染的利用的目的?；旌蟿?dòng)力車同時(shí)具有電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，其最大優(yōu)點(diǎn)是行駛里程長(zhǎng)，而且基本上不需要新的基礎(chǔ)設(shè)施。但其缺點(diǎn)是它不是零排放車輛，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此，其維修工作量大。從環(huán)保的角度來(lái)看，混合動(dòng)力車將使空氣污染大為減少。此外，混合動(dòng)力汽車比傳統(tǒng)的燃料汽車更容易實(shí)現(xiàn)精確的控制，智能交通系統(tǒng)則有可能率先通過(guò)混合動(dòng)力車來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而提高道路利用率和交通安全性。本設(shè)計(jì)題目主要針對(duì)某中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，通過(guò)相關(guān)計(jì)算完成中度混合動(dòng)·力電動(dòng)汽車內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)性能參數(shù)、傳動(dòng)系參數(shù)及動(dòng)力電池參數(shù)的匹配設(shè)計(jì)，并繪制出中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的總布置圖。 二、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2.1國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 一汽集團(tuán)從1999年開始進(jìn)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(dòng)力轎車性能樣本?！笆濉逼陂g，一汽集團(tuán)承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃重大專項(xiàng)中“紅旗牌串聯(lián)方式混合動(dòng)力轎車研究開發(fā)”任務(wù)，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(chǔ)上，進(jìn)行混合動(dòng)力化的技術(shù)研究，將原來(lái)的縱置發(fā)動(dòng)機(jī)總成改成橫置發(fā)動(dòng)機(jī)總成，采用了橫置發(fā)動(dòng)機(jī)及雙電機(jī)混聯(lián)技術(shù)。同時(shí)，一汽還抓緊了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、機(jī)電一體化變速器、整車控制網(wǎng)絡(luò)、整車控制系統(tǒng)的研發(fā)，目前一汽混合動(dòng)力轎車已經(jīng)取得了42％的節(jié)油效果，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。 上汽集團(tuán)在新能源汽車的研發(fā)上，上汽明確了以混合動(dòng)力為重點(diǎn)，燃料電池為方向，同時(shí)加快替代產(chǎn)品的研發(fā)?；旌蟿?dòng)力汽車、燃料電池汽車、代用燃料汽車成為上汽集團(tuán)新能源戰(zhàn)略的三大重點(diǎn)。2010年上汽榮威750中混混合動(dòng)力轎車將投放市場(chǎng)，在上海世博會(huì)期間上汽將投放150輛混合動(dòng)力汽車在世博越江專線上運(yùn)行。2012年，榮威550插電式強(qiáng)混轎車將上市，目前該車的動(dòng)力系統(tǒng)前期開發(fā)已經(jīng)啟動(dòng)，并且進(jìn)展順利。 東風(fēng)集團(tuán)從“十五”計(jì)劃開始，東風(fēng)公司每年投資上億元研發(fā)電動(dòng)汽車，再加上國(guó)家以及省市政府投資，共達(dá)6個(gè)多億，目前東風(fēng)在純電動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池等各種電動(dòng)汽車的研發(fā)方面都獨(dú)立掌握了核心技術(shù)，不依賴于任何外力，實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，東風(fēng)汽車公司已完成新車型外觀設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)、轎車總成等各方面工作，將在年內(nèi)正式上市混合動(dòng)力轎車。 中國(guó)長(zhǎng)安在“十一五”期間，長(zhǎng)安加大了對(duì)清潔能源汽車的投入，開展了多元化能源技術(shù)的探索性研究。通過(guò)在節(jié)能環(huán)保車型上不斷推陳出新、引領(lǐng)行業(yè)的技術(shù)升級(jí)，充分利用和調(diào)動(dòng)全球資源，長(zhǎng)安在中度油電混合動(dòng)力汽車、強(qiáng)度油電混合動(dòng)力轎車等技術(shù)領(lǐng)域均有探索。長(zhǎng)安首款混合動(dòng)力轎車長(zhǎng)安杰勛HEV已于2009年6月成功上市；首批20輛長(zhǎng)安志翔混合動(dòng)力出租車今年1月正式在重慶投入投入運(yùn)行。 奇瑞汽車從2003年開始到2008年，奇瑞主要進(jìn)行混合與中度混合動(dòng)力轎車以及節(jié)能環(huán)保系統(tǒng)的開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；奇瑞已經(jīng)在蕪湖的出租車上進(jìn)行了試用，油耗將降低10%到30%，達(dá)到歐Ⅳ排放標(biāo)準(zhǔn)。從2004年開始，奇瑞主要進(jìn)行強(qiáng)混合動(dòng)力轎車的開發(fā)，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。奇瑞混合動(dòng)力轎車油耗目標(biāo)達(dá)到100公里3升，排放達(dá)到歐美法規(guī)。 2.2國(guó)外研究現(xiàn)狀 當(dāng)前，全球汽車工業(yè)正面臨著金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車，實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的新能源化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國(guó)際上已經(jīng)形成廣泛共識(shí)。在這種形勢(shì)下，美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，不約而同地將新能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)作為國(guó)家戰(zhàn)略選擇，都希望通過(guò)新能源產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約，培育新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在太陽(yáng)能、電能等替代能源真正進(jìn)入實(shí)用階段之前，混合動(dòng)力汽車因其低油耗、低排放的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。 近年來(lái)，美、日、德等汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)先后發(fā)布了關(guān)于推動(dòng)包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國(guó)家計(jì)劃。美國(guó)奧巴馬政府實(shí)施綠色新政，計(jì)劃到2015年普及100萬(wàn)輛插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）。日本把發(fā)展新能源汽車作為“低碳革命”的核心內(nèi)容，并計(jì)劃到2020年普及包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的“下一代汽車”達(dá)到1350萬(wàn)輛,為完成這一目標(biāo),日本到2020年計(jì)劃開發(fā)出至少38款混合動(dòng)力車、17款純電動(dòng)汽車。德國(guó)政府在08年11月提出未來(lái)10年普及100萬(wàn)輛插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車，并宣稱該計(jì)劃的實(shí)施，標(biāo)志德國(guó)將進(jìn)入新能源汽車時(shí)代。 從1995年起，包括日本豐田與美國(guó)三大汽車公司在內(nèi)的世界各大汽車生產(chǎn)廠商陸續(xù)投入混合動(dòng)力汽車的研究開發(fā)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，混合動(dòng)力汽車在商用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上的發(fā)展已經(jīng)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(dòng)力車型成為各大公司的戰(zhàn)略重點(diǎn)，逐漸突破了小型車的限制越來(lái)越多的應(yīng)用在中大型車上，技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)愈演愈烈。2009年世界汽車市場(chǎng)混合動(dòng)力汽車銷量估計(jì)已經(jīng)超過(guò)70萬(wàn)輛，據(jù)預(yù)測(cè)， 2015年將在世界汽車市場(chǎng)占15%，2020年占25%。 三、主要研究?jī)?nèi)容 1．分析中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)功能總成，提出動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)總布置設(shè)計(jì)方案； 2．確定中度混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要技術(shù)參數(shù)； 3．根據(jù)整車動(dòng)力性要求，對(duì)內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)、電池及傳動(dòng)系主要性能參數(shù)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)； 4．繪制動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)布置圖（0號(hào)圖幅）； 5. 運(yùn)用Matlab/Simulink模塊進(jìn)行建模仿真，分析設(shè)計(jì)所得數(shù)據(jù)，從而對(duì)所設(shè)計(jì)中度混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證； 四、研究方法與實(shí)施方案 4.1研究方法 在本論文中，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)建模仿真同定量和定性綜合分析法相結(jié)合的研究方法對(duì)中度混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的各部分（蓄電池、電動(dòng)機(jī)、主減速器傳動(dòng)比等）進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)和建模仿真，使所設(shè)計(jì)的傳動(dòng)系能夠滿足整車的動(dòng)力性能，增加續(xù)駛里程和降低成本。 4.2實(shí)施方案 (1) 混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和匹配的理論研究，探討特定用途的并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性能指標(biāo)的確定方法，發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池、電機(jī)和變速箱等動(dòng)力部件的合理選擇，以及整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的匹配； (2) 混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的特性分析與建模，建立整車的動(dòng)力學(xué)模型，分析發(fā)動(dòng)機(jī)、蓄電池、電機(jī)和 變速箱等動(dòng)力部件的特性，建立適合分計(jì)算的數(shù)學(xué)模型； (3) 混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制策略優(yōu)化，綜合考慮車輛的行駛性能、燃油經(jīng)濟(jì)性和電池荷電狀態(tài)，建立優(yōu)化的實(shí)時(shí)控制策略； (4) 混合動(dòng)力汽車性能仿真，在車輛的動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，以Matlab為軟件平臺(tái)，打開并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車性能仿真程序，并利用該程序?qū)λ芯康脑蛙囘M(jìn)行性能仿真。 五、主要參考文獻(xiàn) [1] 秦大同, 葉心, 胡明輝. 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