毕业设计混合动力汽车设计

1、混合动力汽车结构特性研究沈阳航空航天大学毕业设计（论文） PAGE * MERGEFORMAT 54 PAGE * MERGEFORMAT 55摘要本文主要介绍了混合动力汽车的概念，在国内外的发展状况，串联，并联，混联式混合动力汽车的结构特点和驱动模式，并对其结构特性进行分析，为了对混合动力汽车结构特性研究分析，本文以凯美瑞 2010款 200E 精英版常规动力汽车为模型，分析其特点，利用混合动力装置对其改装，改变其结构并分析改装后的混合动力汽车的结构特点。改装中主要对原车型的发动机进行选型，并增加了电动机，电池组等部件，并对电动机，电池组的性能参数进行分析。得出分析结论。并应用CATIA软件

2、对改装后的混合动力汽车进行了三维实体建模，在此模型下，混合动力汽车的结构更加清晰直观，分析更加透彻。最后，通过对混合动力汽车的了解和研究，本人对混合动力汽车的发展和前景表达了个人观点。关键词：混合动力汽车；改装；分析；建模。AbstractThis paper mainly introduces the concept of Mixed power car，and its development in the domestic and international . Series, in parallel, the mixed up in the structure and drive mod

3、e of Mixed power car. And its structural features analysis,in order to study structural characteristics of Mixed power car. In this paper, the 2010 Camry 200E Elite conventionally powered vehicles as the model, Analyse its characteristic, Analysis of the structural characteristics and use of mixed p

4、ower unit for its modified. Change its structure and Analysis the structural characteristics of the sweetspot on the power of the mixed. The main modifications to the original selection of engine models.,and increased motor , batteries and other components, and the motor, batter performance paramete

5、rs were analyzed. Draw conclusions,and apply CATIA Software of the modified hybrid car for a three-dimensional solid model. In this model, the structure of hybrid vehicles is more clear and intuitive, analysis is more thorough . Finally,from the understanding and research to hybrid vehicles,I have e

6、xpressed personal views and prospests to the development of hybrid vehicles.Keywords: hybrid electric vehicle; modification; analysis; modeling.目录摘要 1ABSTRACT 21 绪论 3引言 4节能原理 5 6 7 82混合动力汽车分类及基本构造 9 10 11 12 13 14 15并联混合动力的汽车结构 162.3.2并联混合动力 汽车驱动形式17 18 19 20 213整车参数及动力装置的选型 22 23 24 25 26 27 284总体布

7、置及计算 29 30 31 32的最大负荷计算 335并联混合动力汽车结构布置的三维建模 346结论和展望 35 36 6.2所得出的 结论和展望37参考文献 381绪论 全球能源及环境问题日益突出：一方面石油资源作为不可再生能源日益紧缺；另一方面传统的燃油发动机车辆废气排放对空气造成严重污染。为此替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等，新能源汽车近期需要解决的方案是传统内燃机新技术和替代燃烧汽车，中期方案是混合动力汽车降低油耗和排放，远期方案是纯电动汽车和燃料电池汽车。虽然新能源汽车提供了使用燃料的燃料汽车、混合动力汽车，以及利用车载氢燃料电池发电和

8、电动系统的燃料电池汽车等多元化选择，但是由于现在的技术发展水平，因此寻找多元化的替代燃料，开发更接近市场的混合动力技术，是目前开发可替代能源的最切实可行的一步。而纯电动车和氢燃料电池由于其技术仍难取得革命性突破，难以成为汽车行业的近期发展目标。但目前最有实用性价值并已有商业化运转模式的只有混合动力汽车。混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle)是指同时装备热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车，如图1所示。图1 混合动力汽车动力源纯电动力源汽车虽然可以真正做到零排放，但其最大的问题是电池寿命短及每次充电后行驶里程少，每次停车充电时间长，

9、需增加路边充电站,基础设备投资很大，电池的损耗费用占很大比例。基于这些原因，纯电动车仅适用于一些特殊场合，目前市场份额较小，而混合动力汽车实质上是一个折中方案，它的出现是为了解决纯电动车存在的技术性问题，在目前燃料电池技术尚未成熟之际，可以说是一个比较好的方案。在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。节能原理除了采用体积小，效率高的引擎外，今天的混合动力汽车还采用了很多其他方法来帮助提高燃油效率。这些方法有的也适用传统汽车，有些则只适合于混合动力汽车。混合动力汽车提高燃油效率的方法主要有： （一）

10、恢复和向电池储存能量。无论什么时候踩刹车，你都会从汽车的减速当中获得能量。车速越快，汽车拥有的动能越大。而刹车会减少汽车的动能，并以热量的方式散发。混合动力汽车能够获取其中的一部分能量并将其存储到电池当中以备将来使用。这种能量的获取主要通过再生性刹车来实现。这就是说，刹车的作用不仅仅是将车速降下来，还有一重作用就是通过车速的降低，让汽车的动能通过电动马达转化成电能输入电池当中。这一过程当中，电动马达扮演的是发电机的角色，为电池充电。 (二）适时关闭引擎。因为拥有替代性的动力来源电动马达和电池组，所以混合动力汽车并不时时刻刻都依赖引擎工作。这样一来汽车就可以在不需要引擎工作的时候将引擎停下来，比

11、如说遇到红灯时，汽车就可以暂时将引擎关闭，从而实现省油的目的。 （三）利用空气动力学原理减少空气阻力。当汽车在高速公路上行驶的时候，汽车引擎所做的大部分工作主要是克服汽车穿越空气时遇到的巨大阻力。减小空气阻力有很多方法，一种可靠的办法是尽量减小汽车迎风面的车身面积。车身大的汽车，行驶时遇到的空气阻力就大，而迎风面小的汽车，遇到的空气阻力就小。如果理解了这一点，你就很容易理解为什么车身迎风面积大的SUV比小型运动型轿车更耗油。另外减少汽车行驶时运到的空气湍流，也是一种很好降低空气阻力的方法。比如，将车身做的更加光滑，减少车身上突出部分的数量，因为这些突出部分很容易在汽车快速行驶时产生强烈的空气湍

12、流，给汽车造成阻力。 （四）使用低阻力轮胎。传统汽车轮胎的设计主要是保持汽车运行平稳，降低噪音，并适应不同的天气状况，但是它们的设计很少考虑效率问题。实际上，轮胎在汽车行驶过程中产生的摩擦阻力相当巨大，而混合动力汽车使用了很特别的轮胎，更坚硬且更饱满。其结果是汽车行驶时的轮胎摩擦阻力比普通汽车轮胎减少一半左右。 （五）使用轻质材料。降低汽车自重是省油的主要方法之一。自重较轻的汽车在加速或者爬坡的时候所需要的能量比自重较重的汽车做同样的工作的能量需求要少的多。因此混合动力汽车往往采用很多合成材料，比如碳化纤维、轻质的金属如铝，镁等，以减轻车身自重。进入21世纪以来，能源安全与气候变化成为国际社会

13、关注的焦点，为实现交通领域的健康可持续发展，世界主要汽车生产国进一步加快推动节能与新能源汽车的发展，预计未来3-5年内，全球节能与新能源汽车将进入一个快速产业化发展的阶段。根据机电混合度的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比能够实现10%-40%的节油效果，常规排放物和CO2排放也显著降低，并具有性能稳定、可靠性强，不依赖于新建配套设施，因此被认为是近中期比较现实和有效的新能源汽车产品，会在未来2-3年内将成为汽车市场的主流竞争者。目前，国际上混合动力汽车已经实现商业化。2007年全球混合动力汽车销量达到50万辆左右。美国作为全球最大的混合动力汽车市场，2007年在轻型车销量下滑2.5个百分点

14、的情况下，混合动力汽车销量增长38%，达到35万辆。另外，自混合动力汽车上市以来，单一品牌混合动力轿车的最大累计销量已经超过120万辆。在我国，混合动力汽车已进入科研向产业化转型的关键时期。在国家“863”连续两个五年计划持续支持下，我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，建立了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，在多个城市开展了小规模示范应用，并成功服务于北京奥运会和残奥会，取得了良好的社会效益和环境效益，初步证明了混合动力汽车在我国应用的可行性和适用性。为了推动包括混合动力汽车在内的节能与新能源汽车的产业化进程，我国政府目前局部

15、小规模示范应用的基础上，近期将组织开展大规模推广应用工程，相关政府部门也在加紧制定专项财政补贴方案，随着我国政府积极推动的以混合动力汽车为主的节能与新能源汽车大规模推广应用工程的启动，将进一步突破我国节能与新能源汽车的产业化瓶颈、降低制造成本、培育产业链，并在局部区域实现显著的节能减排效果，加速启动我国节能与新能源汽车市场。中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以混合动力车为起点，向氢动力车目标挺进的战略。2009年初，国家财政部、科技部下发节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法，在北京、上海、重庆、杭

16、州、广州、深圳等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助。 经过多年研发，中国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，拥有了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，混合动力公交车已在多个城市开展了小规模示范应用。在国家相关扶持政策的积极推动下，中国混合动力汽车业将进一步突破产业化瓶颈、降低制造成本、加速产业链的培育和延伸。 目前混合动力车型是新能源汽车的主流。从产销量上来看，近年来各个品牌混合动力车型的销

17、量也是不断攀升，同时也得到了越来越多消费者的认可。混合动力车型并不只是一种过渡阶段的新产品，而是未来汽车产品的发展方向。在这股产业化高潮中，国内汽车企业也正在向国际接轨。从最初合资企业一汽丰田引进普锐斯混合动力轿车到如今包括一汽、上汽、东风、长安、奇瑞、比亚迪的群雄逐鹿，混合动力汽车在中国已进入科研转向产业化的关键时期。到2010年，中国混合动力汽车市场将进入快速发展阶段。在我国，从最初合资企业一汽丰田普锐斯混合动力轿车到如今包括一汽、上汽、奇瑞、长安、比亚迪的群雄逐鹿，混合动力汽车在我国已进入科研转向产业化的关键时期。2009年6月19日内首款自主品牌混合动力车长安杰勋上市，2009上汽拟投

18、60亿元开发新能源车、2010年推自主品牌混合动力车，2012年长安混合动力汽车产业化规划随着石油价格的上涨和燃油税的征收以及排放法规与国际接轨，我国汽车能源动力系统技术转型的转折点已出现。以混合动力和混合燃料为主体的新能源动力系统车辆产业化高潮行将到来！从政策环境来看，2009年2月，由财政部和科技部共同发布的节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法正式出台，备受关注的我国新能源车补贴标准再度成为业界关注的焦点。作为我国汽车产业调整振兴规划最先向社会公布的细则，新能源车补贴标准一方面被视为汽车产业调整振兴规划加速落实的信号，另一方面也为我国新能源汽车的未来发展奠定了基础。2009 年

19、3月公布的汽车产业调整振兴规划明确了以混合动力和纯电动汽车为重点的新能源汽车发展战略，并提出了：“到2011 年混合动力和纯电动汽车形成50万辆的产能”的规划目标。而2009年6月工业和信息化部颁布的新能源汽车生产企业及产品准入管理规则则显示我国大部分混合动力车已处在发展与成熟期，是当前新能源汽车重点发展方向。从长远来看，预计2010年及未来几年中国混合动力车进入快速发展期。近期和中期，我国应重点发展BSG(低度混合动力)轿车、 ISG(中度混合动力)轿车，串联混合动力公交车、并联混合动力公交车。目标用户是：家庭用车、出租车和城市公交车。如果相关政策到位，预计2010年我国将有6-8个轿车企业

20、（含合资企业）、10余个混合动力轿车产品投入批量生产，将有4-5个客车生产企业的8-10个混合动力公交客车产品投入批量生产。年产量将达到15万-20万辆（其中公交客车产量2万-3万辆），占汽车总产量的1.5%-2%；年节约燃油15万吨-25万吨。本研究咨询报告在大量周密的市场调研基础上，主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国汽车工业协会、中国电池工业协会（CBIA)、中国内燃机工业协会、国内外多种相关报刊杂志的基础信息以及汽车专业研究单位等公布和提供的大量资料。报告对混合动力汽车发展环境、国内外混合动力车发展现状、技术研发、国内外重点混合动力车生产和研发企业作了

21、详尽分析。报告还重点分析了与混合动力车相关的其他类型新能源汽车的发展形势，进而对比分析我国混合动力车发展前景与阻碍，提出了建设性的意见和发展策略，是混合动力车及相关制造企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态，把握混合动力车行业发展方向，为企业经营决策提供重要参考的依据，同时对银行信贷部门也具有极大的参考价值。2010年作为十一五规划的收官之年，回顾新能源汽车近十年的努力和路程，他认为，中国交通汽车已经取得长足发展，具体表现在五个方面：第一，在电动汽车整车技术方面，我国已经建立了具有自主知识产权和适用于中国公共交交通和私人用车市场的混合动力、纯电动、燃料电池、动力系统技术平台和掌握

22、了整车集成技术，我们企业已经开发出系列化的规模应用的产品，并且一些产品已登陆了我国的汽车目录。第二，在电机、电池和控制系统方面，车用液晶和锂电子电池，车用燃料电池、车用电机等对电动汽车性能也决定性影响的零部件领域，我们取得了突破性的发展。技术指标具有一定的优势，从关键件的研发到产业化的准备已经全面展开，当前已经形成了国际上最大的电动汽车零部件的产业。第三，在技术标准和检测能力方面，我国已经出台了35个技术标准，并且建立了车用电池、电机、整车和技术设施的检测能力。第四，在基础研究方面，对于蒙酸锂、铁磷酸锂、电池隔膜、燃料电池离子膜、轻量化制造等基础技术有序、持续的开展。第五，在国际合作方面，我们

23、已经与十几个国家达成了合作意向，并且和美国、德国、意大利等一些国家开展了实质性的合作。与高校、研究机构开展了合作研发。十二五期间新能源汽车主攻7大重点关于新能源汽车的技术路线，万钢认为，在各种新能源汽车的技术路线中，以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍的认为是未来汽车能源动力系统转型发展的主要方向，已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商下一步的重点。“电动汽车科技发展十二五专项规划草案”正在紧张研讨中，规划的总体目标是全面掌握电动汽车的核心技术，培育自主开发的能力，发挥市场和资源的优势，形成有较强竞争力的电动汽车以及关键零部件工业的体系。筹划电动汽车、充电站、加氢站等基础设

24、施，满足电动汽车的产业化发展需求，完善电动汽车的标准体系，建立有利于电动汽车发展的环境,实现我国向汽车强国的转变。据悉，根据规划的总体思路、围绕着总体目标，专家们提出十二五期间新能源新能源汽车将重点开展以下几个方面的工作：第一，坚持三纵三横的研发布局，和进入产业化研发的模式，充分整合国家973、863计划和科技支撑计划的资源优势。把电池的容量、电池的可靠性作为指标。重点提高电动汽车的一致性、安全性、耐久性与低成本等一系列关键技术。重点开发具有高舒适性、高可靠性的城市汽车和纯电动小型乘用车等适用市场需求，在当前的技术条件和产业规模下以性价比比较高、比较容易引起市场接受的电动汽车产品。第二，要加大

25、充电设施、基础设施的科技创新力度，加快基础设施的建设。有效支持、支撑充换电成套技术和规模示范。通过十城千辆计划，来支持基础设施建设规划，适度超前的开展充电网络的建设。第三，加快技术标准的研究，完善标准体系。科技部将联合国家质检总局、国家标准委等部门，共同建立起一套与我国自主研发的产品和技术特征相配合的电动汽车的标准体系。同时，积极的参与国际标准制订。第四，要深化市场推广、探索商业推动模式。进一步深化现有的科技、财政联合推动机制，建立专项资金，加大对示范产品的开发、优化和应用的财政补贴力度。扩大公共服务领域和私人用车领域电动汽车示范推广的模式。并积极的探索车电分离、电池租赁、整车租赁等新型的电动

26、汽车示范推广的商业模式。加强技术创新和商业模式创新的结合。第五，要支持产业技术创新联盟，承担科技计划任务，以产业链、价值链和技术链为纽带，建立产业技术联盟，跨行业的技术创新联盟，以及前沿技术创新联盟。来配合电动汽车科技发展中技术平台一体化、车型开发两头紧的公共汽车和公共客车两头紧的问题。第六，完善公共平台，加强人才培养。加强电动汽车技术领域中的国家工程中心、国家重点实验室和产业化基地等公共服务平台的建设。积极的实施电动汽车，积极培养电动汽车人才队伍的建设计划，培养一大批骨干人才的团队。第七，要继续深化国际技术交流与合作，推动电动汽车国际化的发展。在中美、中德等国际合作的框架基础上，积极的开展与

27、美国、德国等国家和相关国际组织在电动汽车的技术、标准等方面的合作和交流，建立国际电动汽车中德示范区，面向国内外市场来推动我国的电动汽车的长远发展。最后，未来五年将是电动汽车从科研向产业化过渡的关键时刻，也是中国是否能够抓住机遇将电动汽车这一战略性新兴产业做大做强的关键五年。国外混合动力技术发展现状及趋势随着人们对可持续发展的认识程度越来越高, 各国政府也将可持续发展战略列入首选课题。上世纪90年代以来, 国外所有知名汽车公司均投入巨资开始进行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发。很多公司采用了包括现代电子、精密机械、控制技术、新型材料甚至航天技术在内的各种高新技术, 使不少样车的主要动力

28、性指标达到了燃油汽车的水平。进入21 世纪后, 各国加快了HEV 的概念产品化的进程, 相继推出了不同型式的HEV 产品, Toyata 的Prius、Honda 的Insight 、Ford 的Prodigy、Daimler Chrysler 的ESX3、GM的Precept 、Nissan 的Tino 等都是具有代表性的车型, 其中Prius 和Insight 已是成熟的产品, 并将继续扩大生产规模, 其它车型也将在23 年内推向市场。很多车型都显示出了优良的环保与节能性能。这标志着HEV 市场的逐渐成熟。随着各国环境立法的日趋严厉, 电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断降

29、低, 混合动力汽车的市场份额逐渐增大,已成为重点发展的新型汽车。日本混合动力型汽车发展状况1997 年12 月在日本京都召开的防止地球温暖化会议, 具体确定了发达国家温室效应气体排放的削减目标, 进一步加快了日本有关各界对于环保措施制定和实施的步伐, 特别是汽车产业投入前所未有的力量致力于低燃料费、低污染汽车的研制开发。目前的低燃料费、低污染汽车主要是以直喷式发动机为主,另外还有电动汽车、燃料电池汽车、甲醇汽车、天然气汽车、混合动力型汽车等, 这些采用不同动力燃料的汽车均具有各自的优点和不足。例如: 直喷式发动机是在高技术的支撑下诞生的, 使其进一步提高性能存在相当大的难度;电动汽车充电一次行

30、走距离短,而且需要配置充电设备; 天然气汽车虽然能够减少二氧化碳排放但也具有一定的限度; 燃料电池汽车则存在燃料氢的存储问题等。但是,由于混合动力型汽车与汽油燃料汽车相比, 不仅燃料费用减少一半, 而且二氧化碳的排放量可降低至普通车的1/ 2 , 排放的有害气体也可削减到规定值的1/ 10 , 具有低燃料费和低污染双重优势。因此, 日本的汽车制造业普遍认为混合动力型汽车是目前最具有开发前景的车种。1. 日产汽车制造公司1997 年5 月16 日该公司开发出了可以使连续行驶距离增加一倍的串联式混合动力型微型轿车(排气量1300CC、搭载汽油发动机) 。同年9 月30 日日产又开发出使燃料费降低一

31、半,并且可以批量生产的并联式混合动力型汽车系统。日产开发混合型汽车其动力传送系统的主要设计思想与丰田公司基本相同, 大致可概括为: 将动力源分为汽油发动机和A、B 两个电动机,根据不同的行驶状况,使之达到最佳利用状态。即起动和低速行驶时(约30 公里/ 小时以内) , 仅利用A 电动机驱动; 中速行驶时利用发动机驱动(但急加速时A 电动机也进行辅助动力传送) ; 减速时则将电动机作为发电机使用,进行能量回收。B 电动机一方面是作为起动发动机, 另一方面在电池的充电量低于一定电平时回收发动机的动能作为发电机使用。从减少排放的角度看, 日产和丰田两家开发的混合动力型汽车基本达到了同一指标。但与丰田

32、公司最大的不同是日产公司于1997 年9月开发出的世界第一台排气量2000CC 级、搭载皮带式无级变速机的混合动力型汽车可使燃料效率进一步提高20 %。由于变速装置完全是电子式控制,因此可根据不同的行驶状态,理想平稳地控制发动机的输出功率和转矩, 提高传动效率。另外, 电池是使用了日产电子研究所和索尼公司共同研制的锂离子电池。关于锂离子电池的实用化问题, 尽管在技术方面还有提出疑问的可能性, 但通过电动汽车搭载考核已经证明并不存在实际应用问题, 目前已经进入了可使用自如的实用阶段。虽然锂离子电池的成本要比镍氢电池高, 但由于把钴电极置换成锰电极的研究正在取得进展, 如果能够实用化则可使成本降低

33、。开发的串联式混合动力型汽车的电池重量仅是电动汽车电池重量的1/ 3 , 并联式还可比串联式轻1/ 3 , 这样为混合动力型汽车的小型化和轻型化奠定了基础。日产公司计划在今年下半年或年底之前将混合动力型汽车投放市场, 并且把开发所有车种的混合动力型汽车作为今后的研究方向。2. 富士重工目前日本大多数汽车制造公司开发的混合动力型汽车的排气量均在1500CC 以上,而富士重工则将研制微型(660CC) 混合动力型汽车作为自己的主攻目标。其原因主要是: 微型汽车在日本国内占有一定的市场, 微型混合动力型汽车无论在重量还是开发成本等方面都具有一定优势, 制造技术也相对简单。目前该公司已经制造出了试验用

34、车体, 实际走行实验模型的测试工作也正在进行, 但批量生产尚没有具体的时间表。在能量存储方面, 富士重工采用了两种不同形式的电池,一种是双层电容器,另一种是锰锂离子电池。前者在起动和加速时可瞬间提供较大的功率, 但存储能量不多。而后者则与电动汽车的电池相似,存储容量大,行驶距离长。根据不同的行驶状态切换使用两种不同种类的电池是该公司开发微型混合动力型汽车的重要设计思想和特色。另外, 在微型车的顶棚装有太阳能吸收板, 利用停车时间可对其进行充电。如果每天平均充电4 5 小时,大约可得到行驶7 8 公里的距离能量。 丰田汽车日前就与其拥有资本合作关系的富士重工业之间的业务合作，发表了生产及开发方面

35、的具体内容。生产方面，将在富士重工业位于美国的工厂开始生产丰田车。开发方面，目前已就委托富士重工业开发丰田车，以及在富士重工业的混合动力车上使用丰田汽车的系统达成了意向。生产委托方面，将从2007年春季开始在富士重工业位于美国印第安纳州的工厂“S U B A R U o f I N D I A N AAUTOMOTIVE, INC.（SIA 公司）”受托生产丰田汽车“佳美（CAMRY）”。计划每年生产10万辆。目前SIA 公司利用两条生产线生产“力狮（L E G A C Y ）”、“O U T B A C K ”、“B A J A ”及“B 9 T R I B E C A ”。其中，将把用于生

36、产B9 TRIBECA 的生产线与另一条生产线整合，空下来的生产线将作为佳美专用生产线进行改造。具体来说，将新导入焊接设备，而涂装设备由两条生线共用。通过生产丰田车，SIA 公司的年产量将达到24 万辆，因此将新雇用1000 名员工。据说富士重工业从2006年2月1日开始已向丰田汽车派遣了10 名生产技术相关技术员。开发方面，由于丰田将委托富士工业进行车辆开发，因此富士重工业从2006年2月1日开始已向丰田汽车派遣了20名技术员。车型等细节将在今后讨论，据说首先将有大约100名技术员参与开发。富士重工目前已与丰田汽车达成了使用丰田混合动力系统的意向。这样，富士重工业将改变原来自主开发混合动力系

37、统的方式，与丰田汽车展开联合开发。富士重工业表示今后将继续与东京电力开发电动汽车，此外该公司还认为与其出资的锂离子充电电池厂商 NECLamilion Energy 之间的关系也“不会受到影响”。通过此次的业务合作，丰田将获得北美生产能力到2008年可增至200万辆的好处。不过丰田表示目前尚未打算提高目前占5的资本合作出资比例。丰田汽车与富士重工今后还将在业务合作方面继续进行磋商。其关联公司中包括大发工业的丰田汽车表示，“目前尚未打算在轻型汽车方面进行业务合作，不过将来也许有可能考虑”。3. 日野汽车制造公司日野汽车制造公司于1997 年12 月18 日开发出的柴油机/ 电气混合型系统(HIM

38、R) 的大功率低污染城市型客车在日本受到好评。所谓HIMR 是通过安装在发动机内的一个三相交流感应式电机,将制动能量变换为电能,对装载在轮距间的铅电池(12V25 个, 总重量600 650 公斤) 进行充电的并联混合动力型系统。由于柴油发动机在加速时应答迟缓, 因此在起动和加速时将三相交流电机作为马达所发挥的辅助驱动能力约占总输出功率的20 %30 % ,高速行驶时约占15 %。到目前为止,日本全国总计有160 台混合动力型大型客车投入运行, 这个数字作为一个公司或作为一个新开发的动力驱动系统在世界范围内都是最多的。大功率混合动力型客车今后的主要课题是进一步减轻重量和改进蓄电池。即如何将铅电

39、池更换成镍氢电池, 进而采用锂离子电池。另外为了回收更多的能量, 日野公司考虑将采用电容器或飞轮蓄电池等方面的技术, 进一步提高节能效率。4. 本田汽车公司本田公司的混合动力汽车采用内燃机带电动机助力（I M A ）系统。由1 . 0 L V E T C 汽油机、6 0 m m 厚的环状D C 无刷汝铁硼永磁电机、镍氢电池、动力控制单元集成，装于本田Insight两座轿车上，采用手动或自动变速器，每升汽油行驶里程分别为35km 或32km。已经在美国、日本销售，2001年销量4726 辆。在美国售价2 2.2 万美元,由于成本很高,不能盈利，实际销量小于预计。最近本田宣布将在美国销售中等尺寸的

40、Accord 混合动力轿车,采用的是V 6 汽油机电动混合动力技术。变气缸管理(VCM, variable cylinder management)技术是在某些条件下，例如公路行驶以提高燃料经济性，将使6个气缸中的3 个气缸休眠，混合动力Accord 将比只用汽油机提高性能。本田Insight 混合动力汽车采用了转矩复合的方式，其手动变速车创造了3L 汽油行驶105km 的好成绩（日本法规10 15 工况），而装备了CVT 的车型也创下了3L 汽油行驶了96km 的好成绩。在这种混合动力系统中，以汽油发动机为主要动力，电动机为辅助动力，动力分配比为9：1。根据阿贡国家实验室的试验结果，本田In

41、sight 的燃油消耗比相当的传统轿车减少55，CO 的排放量是传统汽油机轿车的0 20，HC的排放量是传统汽油机轿车的50。5. 丰田汽车公司丰田公司的Pruise1997 年开始投产，1998 年成为世界第一个小规模成批生产的汽油电动混合动力车。例如丰田Prius1.5L 汽油机采用Atkinson 高效率、高膨胀比工作循环，行星齿轮功率分配器、电子控制变速器、镍氢电池、逆变器、电动/发电机集成为一体。Pruise混合动力电动轿车是单轴驱动并联式混合电动车辆,以行星齿轮作为动力连接装置。发动机通过单向离合器将动力输出到行星架,行星架按固定比例将扭矩分配到中心轮连接的发电机,电动机通过齿轮减

42、速机构进行动力输出。电动机采用小型永磁同步交流电动机，发电机采用永磁同步交流发电机，可以工作于电动机状态。另外车辆功率分配装置，借助于控制发电机的发电量来调节发电机转速,用来调节动力分配比例。传动系统起到类似无级变速器的作用。采用电动机助力驱动的运行状态，利用永磁同步电动机低速恒转矩的特性。在车辆启动或加速运行时，使得电动机的优异转矩特性发挥得淋漓尽致。Pruise 自1997 年上市至2000 年9月底已经累计生产了7 万辆。2000 年8月根据美国市场需求，对Pruise做了重新设计。其改进后的2001 年型车，被美国汽车工程杂志评选为世界最佳设计车。2 0 0 3 年重新设计了第二代Pr

43、uise 并在SAE2004 年年会上被选为2004 年的最佳设计车。2004 年Pruise已经由紧凑型发展成为中等尺寸型。它比以前的车型具有更强的动力性、更好的燃料经济性以及更低的排放。新型车的加速性从0 97km/h 达到10s;它的燃料经济性，按美国环保署EPA 公路/城市里程为/L(55mpg)，前一代为/L(48mpg)。Pruise 被认证为超低排放车（S U L E V ），以及先进技术部分零排放车（A T P Z E V ）。该车的排放与传统的汽油车辆相比C O 2 下降5 0 ，H C 、CO 和NOX 排放可以降低90左右，燃油节省一半。美国在混合动力车开发生产中的表现早

44、在1997 年，美国PNGV 就根据当时的进展情况，筛选出压燃直喷(CIDI)发动机，混合动力电驱动系统,燃料电池(含储能电池)和轻质材料4 项新技术,组织和号召大家重点突破，混合动力技术是重点之一，鉴于直喷柴油机也是一项重点， 为了容易达到PNGV80MPG(33.78Km/L)的目标，美国三大汽车公司都发展了柴油机电动机混合动力，而且都按计划于1999 年制造出柴油机混合动力轿车。如戴- 克公司Dodge ESX3,适度混合动力系统（mild hybrid），福特公司Prodigy，低储能需求(LSR)混合电驱动系统，通用汽车公司Precept，双轴混合电驱动系统等。虽然三家公司都完成了与

45、政府的合作计划,并获得了PNGV 的资金补助.但是都没有考虑商业化问题。现在为了实现商业化不得不重新开发市场需要的产品，并安排制造计划，这就比日本公司落后了大约5 年。2000年以来，三大汽车公司总结了低批量生产电动汽车的经验教训，决定实施战略转变，将其混合动力系统装于高耗能和高价格的S U V 和轻型载货车上.轻型载货车和SUV 这类汽车在美国销售数量极大，所以改善这些车辆的燃料经济性, 将对降低总体燃料消耗和CO2 的产生更有意义。已知的一些车型有: 戴- 克公司PowerBox hybrid SUV(用一台CNG V6 发动机),Combatt C2 Hybrid( 6 缸增压柴油机);

46、福特(Escapehybrid SUV),通用Paradi GM SUV(采用V6 或I4 发动机)。从90 年代开始, 美国加强了政府和企业之间的技术合作与联合, 并以混合动力电动汽车为重点对象,由能源部牵头, 包括运输部和国防部, 斥巨资组织各大汽车公司和有关部门积极开展混合动力电动汽车的研究工作。1993 年9 月美国总统克林顿与美国通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司总裁共同提出了美国“新一代汽车合作伙伴计划” (简称PN GV 计划) , 旨在开发新一代高效节能汽车。混合动力电动汽车计划是1997 年底美国重新确定的PN GV 计划4 个重点领域之一。此外美国先进项目局(ARPA) 于1

47、993 年订立电动汽车( EV) 和混合动力电动汽车( HEV)项目, 出资2 500 万美元, 与各州、地方和私人投资以不低于1 1 的资金比例研究EV 和HEV 技术。1994 年ARPA 项目投资已增加到4 600 万美元。1993年和1996 年, 美国能源部分别与通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司签定了总额达3161亿美元的混合动力电动汽车系统开发子合同, 并许下诺言: “至2000 年, 一定要使混合动力汽车成为美国公路上司空见惯的车辆”。随着PN GV 计划的实施,美国三大汽车公司进行了一系列的整车技术开发和研制工作。通用汽车公司同时致力于串联式混合动力电动汽车和并联式

48、混合动力的研制。在1998 年1 月的底特律北美国际汽车展上, 通用汽车公司推出了EV1 型4 座混合动力电动汽车。福特汽车公司已开发出福特P2000 型5 座并联式混合动力电动汽车, 预计2000年可投放市场; 福特新开发出的“优异2010”概念车实验平台的性能已达到了PN GV 计划的部分目标:每加仑汽油行驶80 英里。1998 年1 月, 克莱斯勒汽车公司宣布开发出道奇无畏ESX2 串联式混合动力电动汽车, 预计2003 年可投放市场。1997 年由美国宇航局(NASA) Lewis 中心、俄亥俄州政府和工业界、大学等9 个单位合作, 开发出串联式电动- 喷气涡轮混合动力大客车, 预计2

49、000 年投放市场。欧洲对于混合动力汽车的观点欧洲的汽车公司认为,虽然汽油机混合动力技术节省汽油，也能降低排放,但相比之下柴油机轿车更好，因为柴油机已经发展成为清洁，平顺，安静的动力。增压器,高压燃料喷射系统已经将柴油机改进得和汽油机一样好,加上清洁低硫的柴油燃料，柴油机轿车已经具有更高的燃料经济性，同时柴油机比汽油电动混合动力更加简单、高效、制造费用较低,也能使制造者获得合理的利润。1.8LTDI 柴油机轿车燃油经济性大约是21.1Km/L,价格则低于本田的Civic。所以欧洲汽车公司的主要精力放在发展现代增压直喷柴油机轿车上。欧洲也正在积极进行混合动力电动汽车的开发、研制及推广方面的工作。

50、法国雷诺公司研制的VERT和HYMME 两款混合动力电动汽车已在法国接受了10000km 的运行试验。并于1998 年研制出电动(汽油) 两用车, 取名为NEXT , 样车已经向公众展出。这种电动汽油两用车前部装有一台汽油发动机; 两台7kW电动机装在两个后轮上。当时速在40km 以下时, 由电动机驱动; 达到40km 以上时由汽油发动机驱动, 同时可为电瓶充电, 最大时速达142km ; 若再加速, 此时电瓶会提供辅助动力, 最高时速可达169km。瑞典沃尔沃公司也开发出基于沃尔沃FL6 卡车改装的混合动力电动汽车, 最高时速可达90km。德国已有几十辆混合动力大客车在斯图加特和威塞尔市运行

51、。德国公司生产的并联式混合动力电动车Duo已小批量生产, 现在德国已开始出租, 预计4 年内租出500 辆。最近, 德国汽车工业准备实施新的排放标准和节能要求, 将不允许百公里油耗超过5 升的轿车上路, 这也促使人们更多地把希望寄托在混合动力汽车上。保时捷公司一直以来，混合动力车型都是以中低档家用车为主，如丰田prius、本田insight等，全是低价位的小型车。不久后，著名高档车品牌保时捷也将推出混合动力车型，从而为混合动力家族增添一款贵族新丁，这就是顶级豪华SUV 卡宴Cayenne 的混合动力版。保时捷公司是在第61 届法兰克福车展上宣布这一消息的。他们计划在2010年左右生产以S U

52、V （多功能运动车）“Cayenne”为原型的油电混合动力车。混合动力款Cayenne将保持保时捷独有的动力性能，同时还将把燃烧效率提高15左右，这将从根本上改变大型SUV越野车费油的弊病。混合动力款Cayenne装有一个传统的汽油发动机和一个新的电动机系统，它们可以单独或协同地为汽车提供动力。电动机中还装有一个专用的离合器，可以使电动机完全独立地工作，当需要时可以随时启动。整个动力系统完全采用电子控制，可以时刻检测发动机节流阀的位置，它决定了位于车辆尾部的电池的蓄电情况。当电动机离合器关闭时，汽油发动机和电动机一起提供动力，当电池的电量消耗光时，电动机就会自动停止而完全靠发动机提供动力。这套

53、混合动力系统在城市路况行驶时的优势最为明显。在拥挤的道路中，车辆不断的停车和启动，而且行驶速度也比较慢，这时就可完全依靠电动机提供动力，从而大大降低油耗。而且在制动时，由于行驶惯性而产生的能量也将被储存到电池中，而不是像以前那样白白浪费，这样就为电动机提供了额外的动力。这套混合动力系统由保时捷和德国大众集团联合开发。大众集团的奥迪公司刚刚发布的，以SUV（多功能运动车）“Q7”为原型的混合动力车，也将采用这套系统。我国发展混合动力汽车的机遇与挑战在常规汽车技术开发方面, 国内外存在明显的技术差距, 由于合资外方对核心技术的保护和不转让, 为满足巨大的市场需求, 应对竞争对手, 缩短新品推出周期

54、, 目前中国几大汽车厂商均采取引进国外企业先进、成熟的产品进行组装生产或进行适应性改造的方式, 这无形削弱了企业进行自主开发的意愿和动力, 对外方产生高度依赖性。而长此以往, 中国汽车产业将陷入“ 引进落后再引进”的恶性循环, 中国将名副其实地成为世界汽车的装配中心。因此, 混合动力汽车作为一种新兴的节能环保型汽车, 其技术和市场仍然处于一种蓬勃的发展阶段, 国内外还不存在明显的代差, 重视和扶持我国的混合动力汽车产业, 是快速缩短与世界汽车技术水平差距的发展良机, 也是保障我国汽车行业健康持续发展的重要机遇。挑战行业竞争日本汽车公司如丰田、本田等混合动力技术已经相当成熟, 北美市场对混合动力

55、技术日益高涨的需求, 使得德国整车企业对此趋之若鹜。宝马集团和戴- 克集团一同加入通用开发双模式混合驱动技术; 奥迪、大众和保时捷共同开发混合动力SUV。福特宣布要在2010 年底前实现25 万辆混合动力车的计划。丰田混合动力技术在全球高唱凯歌的现实,推动各大企业发展混合动力和推出各自的混合动力计划。国内企业如一汽、东风、上海大众、上海通用、长安、华普和奇瑞等都推出了混合动力样车,并提出量产化计划。行业竞争使得混合动力发展势在必行。技术阻碍和技术缺失混合动力汽车的关键技术难点在于整车控制器(HVCU) 的软件开发, 同时还有电机及其控制器(MCU)、电池及其管理系统(BMS)、混合动力变速箱(

56、如AMT )、内燃机与电机动力耦合装置、强电的安全防护以及车辆的成本控制等。混合动力要在中国汽车市场大规模地应用, 必须解决电池的技术问题,重复充电、续驶里程技术。回避丰田先入为主的策略丰田有200 多项混合动力专利, 因此我国在研发时就要绕开这些专利, 形成自己的知识产权。国内发展混合动力汽车产业的相关建议成本降低才有机会赢得市场我国目前刚进入轿车社会, 很多消费者购车时考虑的主要因素还是价格, 如果混合动力车定价过高, 购者则会较少。但是, 有个性的、异类的东西在我国也会有一定的生存空间, 如环保意识比较强的人士、比较重视科技的人士以及追求前卫、时尚的人士可能会青睐这款车。因此, 混合动力

57、车目前还是针对小部分人群。降低保养维修费用由于混合动力车是新推出的车型, 其售后、维修体系尚未成熟, 而且混合动力车的部分零部件依靠进口, 这样维修、保养成本会较高。例如混合动力车的蓄电池对性能要求很高, 价格自然不菲。所以要尽快发展和形成混合动力产业链, 降低混合动力车保养维修费用。政府应支持混合动力车的使用基于能源安全和环境保护等国家长远战略利益考虑很多发达国家如美国、日本等对发展混台动力车提供了较大力度的政策支持这些政策可以概括为“ 推拉结台”。即推动企业生产供应和拉动市场购买需求。目前我国除了要把混合动力车的内容归入“ 十一五”规划以外, 还应该制定相关“ 拉推结合”的配套政策, 其中

58、包括制定国家层面上的相应标准。法规和实施政策, 如政府采购、推广试验和对制造商经销商、消费者的税收优惠和补贴等等, 以培育市场的需求。国内汽车企业自主创新混合动力车的研发作为我国汽车产业自主创新、培育自主品牌的一次巨大机遇。由于混合动力技术已经非常成熟、关键零部件如蓄电池, 甚至于可以达到与整车同样的寿命, 因此在研发中。还需充分借鉴国外技术和经验, 缩短我国在这方面的发展进程。但在这一过程中应吸取以往教训, 绝对应防止落入引进、再引进的陷阱之中, 绝不能放弃生产中的自主权。还应相互合作研发, 提高研发速度, 进一步缩短与国外差距。2混合动力汽车分类及基本构造混合动力汽车（Hybrid Ele

59、ctrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。主要分为串联式、并联式、混联式三种驱动形式一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要

60、的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。 结构模型：SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。驱动模式：1）以发动机-发电机组发电为为主要动力源； 2)以动力电池组的电能为辅助动力源； 3）驱动电机驱动是唯一的驱动模式。SHEV用发动机发电机组均衡地发电，电能供应驱动电动机或动力电池组，使SHEV的行驶里程得到延长；实际上SHEV的发动机发电机组只能看作一种电能供应系统，发动机并不直接参与SHEV的驱动。 SHEV的发动机，可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、