毕业设计（论文）开题报告-中度混合动力电动汽车动力传动系统匹配设计.doc

毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告题 目 中度混合动力电动汽 车动力传动系统匹配设计学 院 车辆工程（汽车工程）专 业 车辆工程（汽车工程）学 生 学 号 指导教师 一、选题目的与意义混合动力车将使能源的利用多元化和高效化，达到能源的可靠、均衡和无污染的利用的目的。混合动力车同时具有电动机驱动和内燃机驱动，其最大优点是行驶里程长，而且基本上不需要新的基础设施。但其缺点是它不是零排放车辆，而且结构复杂，因此，其维修工作量大。从环保的角度来看，混合动力车将使空气污染大为减少。此外，混合动力汽车比传统的燃料汽车更容易实现精确的控制，智能交通系统则有可能率先通过混合动力车来实现，从而提高道路利用率和交通安全性。本设计题目主要针对某中度混合动力电动汽车，通过相关计算完成中度混合动力电动汽车内燃机、电机性能参数、传动系参数及动力电池参数的匹配设计，并绘制出中度混合动力电动汽车动力传动系统的总布置图。二、国内外研究现状2.1国内研究现状一汽集团从1999年开始进行新能源汽车的理论研究和研制工作，并开发了红旗混合动力轿车性能样本。“十五”期间，一汽集团承担了国家“863”计划重大专项中“红旗牌串联方式混合动力轿车研究开发”任务，正式开始了新能源汽车的研发工作。从2006年开始，一汽在奔腾B70的基础上，进行混合动力化的技术研究，将原来的纵置发动机总成改成横置发动机总成，采用了横置发动机及双电机混联技术。同时，一汽还抓紧了对发动机、机电一体化变速器、整车控制网络、整车控制系统的研发，目前一汽混合动力轿车已经取得了42的节油效果，达到了国际先进水平。上汽集团在新能源汽车的研发上，上汽明确了以混合动力为重点，燃料电池为方向，同时加快替代产品的研发。混合动力汽车、燃料电池汽车、代用燃料汽车成为上汽集团新能源战略的三大重点。2010年上汽荣威750中混混合动力轿车将投放市场，在上海世博会期间上汽将投放150辆混合动力汽车在世博越江专线上运行。2012年，荣威550插电式强混轿车将上市，目前该车的动力系统前期开发已经启动，并且进展顺利。东风集团从“十五”计划开始，东风公司每年投资上亿元研发电动汽车，再加上国家以及省市政府投资，共达6个多亿，目前东风在纯电动、混合动力、燃料电池等各种电动汽车的研发方面都独立掌握了核心技术，不依赖于任何外力，实现自主知识产权。目前，东风汽车公司已完成新车型外观设计、关键零部件的设计生产、轿车总成等各方面工作，将在年内正式上市混合动力轿车。中国长安在“十一五”期间，长安加大了对清洁能源汽车的投入，开展了多元化能源技术的探索性研究。通过在节能环保车型上不断推陈出新、引领行业的技术升级，充分利用和调动全球资源，长安在中度油电混合动力汽车、强度油电混合动力轿车等技术领域均有探索。长安首款混合动力轿车长安杰勋HEV已于2009年6月成功上市；首批20辆长安志翔混合动力出租车今年1月正式在重庆投入投入运行。奇瑞汽车从2003年开始到2008年，奇瑞主要进行混合与中度混合动力轿车以及节能环保系统的开发，并实现产业化；奇瑞已经在芜湖的出租车上进行了试用，油耗将降低10%到30%，达到欧排放标准。从2004年开始，奇瑞主要进行强混合动力轿车的开发，并实现产业化。奇瑞混合动力轿车油耗目标达到100公里3升，排放达到欧美法规。2.2国外研究现状当前，全球汽车工业正面临着金融危机和能源环境问题的巨大挑战。发展新能源汽车，实现汽车动力系统的新能源化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成广泛共识。在这种形势下，美国、日本、欧洲等发达国家和地区，不约而同地将新能源为代表的低碳产业作为国家战略选择，都希望通过新能源产业与传统汽车产业的结合，破解汽车工业能源环境制约，培育新型战略性产业，提升产业核心竞争力，发展低碳经济，实现新一轮经济增长。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前，混合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。近年来，美、日、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车在内的新能源汽车产业发展的国家计划。美国奥巴马政府实施绿色新政，计划到2015年普及100万辆插电式混合动力电动汽车（PHEV）。日本把发展新能源汽车作为“低碳革命”的核心内容，并计划到2020年普及包括混合动力汽车在内的“下一代汽车”达到1350万辆,为完成这一目标,日本到2020年计划开发出至少38款混合动力车、17款纯电动汽车。德国政府在08年11月提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车，并宣称该计划的实施，标志德国将进入新能源汽车时代。从1995年起，包括日本丰田与美国三大汽车公司在内的世界各大汽车生产厂商陆续投入混合动力汽车的研究开发。经过多年发展，混合动力汽车在商用化、产业化进程上的发展已经较为迅速。特别是2004 年全球各大汽车制造商继续加大环保车型的开发力度，混合动力车型成为各大公司的战略重点，逐渐突破了小型车的限制越来越多的应用在中大型车上，技术竞争愈演愈烈。2009年世界汽车市场混合动力汽车销量估计已经超过70万辆，据预测， 2015年将在世界汽车市场占15%，2020年占25%。三、主要研究内容1分析中度混合动力电动汽车动力传动系统功能总成，提出动力传动系统总布置设计方案；2确定中度混合动力电动汽车的主要技术参数；3根据整车动力性要求，对内燃机、电机、电池及传动系主要性能参数进行匹配设计； 4绘制动力传动系统布置图（0号图幅）；5. 运用Matlab/Simulink模块进行建模仿真，分析设计所得数据，从而对所设计中度混合动力汽车动力传动系统的合理性进行验证； 四、研究方法与实施方案4.1研究方法在本论文中，利用计算机辅助设计和计算机建模仿真同定量和定性综合分析法相结合的研究方法对中度混合动力汽车传动系统的各部分（蓄电池、电动机、主减速器传动比等）进行匹配设计和建模仿真，使所设计的传动系能够满足整车的动力性能，增加续驶里程和降低成本。4.2实施方案(1) 混合动力汽车驱动系统设计和匹配的理论研究，探讨特定用途的并联式混合动力汽车动力性能指标的确定方法，发动机、蓄电池、电机和变速箱等动力部件的合理选择，以及整个驱动系统的匹配；(2) 混合动力汽车驱动系统主要部件的特性分析与建模，建立整车的动力学模型，分析发动机、蓄电池、电机和 变速箱等动力部件的特性，建立适合分计算的数学模型；(3) 混合动力汽车驱动系统控制策略优化，综合考虑车辆的行驶性能、燃油经济性和电池荷电状态，建立优化的实时控制策略；(4) 混合动力汽车性能仿真，在车辆的动力学模型的基础上，以Matlab为软件平台，打开并联式混合动力汽车性能仿真程序，并利用该程序对所研究的原型车进行性能仿真。五、主要参考文献1 秦大同, 叶心, 胡明辉. ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化J. 机械工程学报, 2010, 12: 90-96.2 Yutaka Takada, Shigeru Ueki, Akira Saito. Study on Fuel Economy and NOx Emissions of Medium Duty Hybrid Truck in Real Traffic Conditions C. SAE Paper, 2004-01-1086.3 叶心, 秦大同, 胡明辉. ISG型中度混合动力汽车油门动态协调控制策略J. 重庆大学学报, 2010, 33(11): 1-8.4 秦大同, 叶心, 胡明辉. ISG型中度混合动力汽车驱动工况控制策略优化J. 机械工程学报, 2010, 46(12): 86-92.5 叶心, 秦大同, 胡明辉. ISG型中度混合动力汽车能量管理策略研究J. 系统仿真学报, 2011, 23(4): 832-837.6 王上锋. 混合动力汽车动力性能匹配的研究D. 兰州: 兰州理工大学, 2006.7 张桂连. 基于行驶工况的混合动力汽车参数匹配、控制策略研究及仿真平台搭建D. 广州: 华南理工大学, 2010.8 叶心. ISG型中度混合动力AMT汽车综合控制策略研究D. 重庆: 重庆大学, 2011.9 翼尔聪. 并联混合动力汽车模式切换中的协调控制问题研究D. 吉林: 吉林大学, 2005. 10 刘建春. 并联混合动力电动汽车参数匹配与控制策略研究D. 南昌: 南昌大学, 2007.11 叶心,秦大同,胡明辉. ISG 型中度混合动力汽车AMT 换挡综合控制D.重庆:重庆大学,2011.12 杨雪梅. ISG型混合动力长安汽车关键技术研究D.重庆:重庆大学,2004.13 申彩英. 串联混合动力汽车能量优化管理策略研究D.天津:天津大学,2010.14 蒲斌, 秦大同. 混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真D.重庆:重庆大学,2003.15 于海芳. 混合动力汽车复合储能系统参数匹配与控制策略研究D.哈尔滨:哈尔滨工业大学,2010.16 姚明亮,秦大同. 长安混合动力汽车排放控制研究D.重庆:重庆大学,2007.17 高银平. 中度混合动力汽车燃油经济性最优控制研究D.重庆:重庆大学,2008.18 潘文军. 中度混合动力汽车再生制动模型预测控制策略D.重庆:重庆大学,2010.19王鹏宇，王庆年，胡安平，于远彬.基于Simulink-AMESim联合仿真的混合动力客车再生制动系统分析J.吉林大学学报（工学版）.2008年2月第38卷增刊：7-11.20A.Rajagopalan,G.Washington,G.Rizzoni,and Y.Guezennec Development of Fuzzy Logic and Neural Network Control and Ad