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基于LabVIEW的混合动力汽车模拟器的设计与开发--《吉林大学》2012年硕士论文
基于LabVIEW的混合动力汽车模拟器的设计与开发
【摘要】:能源危机和环境污染是目前汽车工业发展的所面临的两大问题,混合动力汽车是解决这两大问题的有效途径之一。在混合动力系统中,整车控制器(HCU)负责协调系统中各部件高效可靠的工作,直接关系到混合动力整车的性能和安全,所以整车控制器的开发测试是混合动力汽车的关键技术。目前国内外的汽车厂商主要采用硬件在环(HIL)的方案进行HCU的功能测试,由于HCU算法本身实时性不高,而主流硬件在环模拟器成本都比较昂贵,所以本文提出了一种基于低成本LabVIEW cRIO硬件的整车模拟器,通过合理的算法设计,该模拟器完全可以满足HCU功能测试的基本需求。
本文主要在以下四个方面进行了混合动力汽车模拟器的研究。
根据HCU在环测试实时性及硬件的要求,选用了NI公司的cRIO套件即模拟器的硬件。cRIO系统自带高速浮点单片机及FPGA,可以充分保证系统运行的实时性。同时,cRIO软件系统可以和LabVIEW无缝连接,可以方便的通过LabVIEW编程实现单片机及FPGA中的实时算法。
利用LabVIEW控制与仿真模块建立了电机模型、发动机模型、电池模型、传动系模型和整车动力学模型。本文对于发动机、电机、电池采取基于实验数据的建模方法,简单可靠。根据单轴并联式混合动力汽车的结构,建立起混合动系统的仿真模型,并实现了整车动态性能的仿真。
利用labview人机界面设计的优势,实现了友好上位机监控界面。该界面不但可以通过数字图表实时显示仿真器中的各项数据,而且可以实时动画显示混合动力汽车内部的能量流动,为混合动力控制策略的开发提供了极大的便利。
基于Labview自身的仿真功能和HCU快速原型对本文开发的模拟器功能进行了HCU离线仿真和在线仿真验证。实验结果说明,本文开发的混合动力汽车模拟器,可以较好的反映出混合动力整车的动态性能,算法的实时性完全可以满足HCU的测试要求。
【关键词】:
【学位授予单位】:吉林大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2012【分类号】:U467.13【目录】:
摘要5-6ABSTRACT6-11第1章 绪论11-21 1.1 混合动力汽车概述11-14
1.1.1 混合动力汽车定义11-12
1.1.2 混合动力汽车的优缺点12
1.1.3 混合动力汽车的发展现状12-14 1.2 混合动力汽车控制系统的介绍14-16 1.3 混合动力汽车模拟器的提出16-17 1.4 混合动力汽车模拟器的开发工具17-19 1.5 本文的主要研究内容19-21第2章 基于 LabVIEW的 cRIO嵌入式系统21-35 2.1 cRIO 嵌入式系统简介21-22 2.2 cRIO 的开发构架22-29
2.2.1 cRIO 的硬件构架及选型配置22-26
2.2.2 cRIO 的软件配置26-29 2.3 cRIO 的开发流程29-31 2.4 cRIO 系统之间的通信31-34
2.4.1 上位机与实时控制器之间的通信31
2.4.2 实时控制器与 FPGA 之间的通信31-34 2.5 本章小结34-35第3章 混合动力汽车模拟器的总体方案设计35-45 3.1 混合动力汽车模拟器原理设计35-37
3.1.1 研究对象描述35-36
3.1.2 混合动力汽车模拟器的原理36-37 3.2 混合动力汽车模拟器的总体结构37-38 3.3 混合动力汽车模拟器的通信模块调试38-42
3.3.1 模拟器的 CAN 通信调试38-41
3.3.2 模拟器的 I/O 接口调试41-42 3.4 混合动力汽车模拟器上位机界面42-44 3.5 本章小结44-45第4章 混合动力汽车模拟器的仿真建模45-65 4.1 LabVIEW 控制与仿真模块介绍45 4.2 发动机模型45-48
4.2.1 发动机建模方法45-46
4.2.2 发动机仿真模型46-48 4.3 电池模型48-51 4.4 电机模型51-57
4.4.1 电机模型51-55
4.4.2 电机预充电模型55-57 4.5 传动系模型57-60
4.5.1 离合器模型57-58
4.5.2 变速箱模型及主减速器模型58-60 4.6 整车动力学模型60-62
4.6.1 车辆动力学数学模型60-62
4.6.2 仿真模型62 4.7 混合动力汽车模拟器仿真模型62-64 4.8 本章小结64-65第5章 混合动力汽车模拟器仿真实验测试65-72 5.1 混合动力汽车预充电过程的实时仿真65-68
5.1.1 预充电实验电路布置65-66
5.1.2 预充电仿真实验结果分析66-68 5.2 整车模型的实验仿真测试68-71
5.2.1 整车动力性仿真69-70
5.2.2 整车模型实验仿真70-71 5.3 本章小结71-72第6章 全文总结与工作展望72-75 6.1 全文总结72-73 6.2 工作展望73-75参考文献75-79致谢79
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王连旭;[D];吉林大学;2013年
李诗雨;[D];大连理工大学;2013年
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彭连云;许永莉;张亚明;;[J];车用发动机;2011年01期
许永丰;;[J];今日电子;2006年01期
鲁植雄;黄学勤;;[J];轻型汽车技术;2007年04期
崔佩佩;何强;韩壮志;尚朝轩;;[J];现代电子技术;2011年17期
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何海;[D];华中科技大学;2005年
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张兆中;[D];北京交通大学;2010年
李晶晶;[D];北京交通大学;2011年
付永恒;[D];北京交通大学;2011年
崔忠瑞;[D];山东大学;2011年
王东威;[D];大连理工大学;2002年
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田慧珍;[D];上海交通大学;2008年
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吴海红;[D];南京理工大学;2008年
杜志波;[D];华中科技大学;2007年
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刘灵芝;;[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
肖平;;[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
徐小东;张炳力;;[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
韩利;温旭辉;曾莉莉;;[J];安全与电磁兼容;2006年01期
何士娟,张承宁,彭连云,孙逢春,谭建;[J];车辆与动力技术;2003年04期
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张炳力;赵韩;;[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
谢添卉;李武峰;柏德胜;崔宇;罗小英;;[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
安强;;[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
裴琨;;[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
杨世东;;[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
刘子豪;;[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
张云;张承慧;;[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
薛玉春;薛震;张义民;;[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
徐福增;沈启平;韩雪岩;唐任远;;[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
张国红;崔纳新;樊娟娟;;[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
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尹安东;[D];合肥工业大学;2010年
庞珽;[D];华中科技大学;2010年
陈平录;[D];浙江大学;2010年
路永婕;[D];北京交通大学;2011年
齐海政;[D];吉林大学;2011年
杨钫;[D];吉林大学;2011年
王吉;[D];吉林大学;2011年
雷之力;[D];华北电力大学(北京);2011年
朱茂飞;[D];合肥工业大学;2011年
董忠红;[D];长安大学;2008年
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余熠;[D];安徽工程大学;2010年
杨崔;[D];辽宁工程技术大学;2009年
李薛;[D];长沙理工大学;2010年
邹武元;[D];中国海洋大学;2010年
姚文贤;[D];苏州大学;2010年
李然;[D];哈尔滨理工大学;2010年
尤磊;[D];哈尔滨理工大学;2010年
贾成禹;[D];哈尔滨理工大学;2010年
张宇;[D];哈尔滨理工大学;2010年
程灯亮;[D];南昌大学;2010年
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原立家;祝连庆;董明利;;[J];北京机械工业学院学报;2006年01期
姜义;;[J];传感器世界;2010年02期
张祎,韩慧莲;[J];测试技术学报;2003年02期
尹永强;韦盟杰;余宏伟;;[J];电测与仪表;2008年11期
曾建安,曾岳南,暨绵浩;[J];电机技术;2005年01期
杨书生;钟宜生;;[J];电气传动;2006年02期
陈亚玲;;[J];电气开关;2010年04期
田春霞;;[J];大众科技;2011年12期
丁锋,林廷圻,丁锋,屈明昌;[J];电子机械工程;2003年01期
麻友良,陈全世;[J];公路交通科技;2001年01期
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汪贵平;[D];长安大学;2009年
张毅;[D];上海交通大学;2007年
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王文丰;[D];南京航空航天大学;2011年
王健;[D];南京理工大学;2004年
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谭颖;[D];哈尔滨工程大学;2006年
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张劲博;[D];吉林大学;2008年
罗少文;[D];复旦大学;2008年
杨凯;[D];南京理工大学;2009年
【二级参考文献】
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王风云,尚明华,封文杰;[J];山东农业科学;2005年05期
刘长泉,刘立杰;[J];半导体技术;2001年11期
郜春海,唐涛,张建明;[J];北方交通大学学报;1999年05期
黄良骥,唐涛;[J];北方交通大学学报;2002年03期
何洪文,祝嘉光,李剑;[J];车辆与动力技术;2004年02期
黄军,王书义;[J];车辆与动力技术;2005年01期
李长文,张付军,黄英,赵长禄,孙业保,郝利君;[J];兵工学报;2004年04期
张亚明;孙逢春;杨良会;;[J];北京理工大学学报;2009年10期
王立颖;;[J];汽车工业研究;2009年08期
马文伟;郑建勇;尤鋆;张先飞;;[J];蓄电池;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库
吴剑;[D];山东大学;2008年
裴海灵;[D];中南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库
邵淼磊;[D];哈尔滨工程大学;2002年
李崇;[D];武汉理工大学;2003年
王洪坡;[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
吕玉奇;[D];哈尔滨工程大学;2003年
蒋治;[D];华中科技大学;2004年
薛花;[D];江南大学;2005年
王鹏宇;[D];吉林大学;2005年
朱庆林;[D];吉林大学;2005年
颜松;[D];浙江大学;2005年
曹云鹏;[D];哈尔滨工程大学;2005年
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汪敏生;[J];上海第二工业大学学报;2001年01期
龙芋宏;[J];中国仪器仪表;2004年04期
陈方泉;李建周;马思文;方宇栋;;[J];上海大学学报(自然科学版);2006年01期
高茂林;李霞;;[J];现代仪器;2006年02期
别庆;鞠建波;刘贤忠;王子玲;;[J];仪器仪表用户;2006年04期
吕菁华;孔宪君;祖大鹏;;[J];黑龙江工程学院学报(自然科学版);2006年03期
张玉生;高继贤;李晓媛;;[J];中国科技信息;2007年04期
张军峰;王燕燕;;[J];仪器仪表用户;2007年02期
李春雨;郑培;牛亚尊;汪志远;;[J];仪器仪表用户;2009年02期
王国强;;[J];可编程控制器与工厂自动化;2009年08期
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马宝华;陈宪明;;[A];2010全国机械装备先进制造技术(广州)高峰论坛论文汇编[C];2010年
彭天好;胡佑兰;朱刘英;;[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
陆超;彭宇宁;齐小坤;何心;;[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
李枫;董峰;张福生;;[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
王家顺;邹红霞;高永明;;[A];2011年通信与信息技术新进展——第八届中国通信学会学术年会论文集[C];2011年
谷博;王宁会;;[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(上册)[C];2004年
甘颖;;[A];第一届全国虚拟仪器设计大赛论文集[C];2011年
韦巍;韦仲;;[A];全国第20届计算机技术与应用学术会议(CACIS·2009)暨全国第1届安全关键技术与应用学术会议论文集(下册)[C];2009年
赵锡晶;张昕;;[A];全国暖通空调制冷2002年学术年会资料集[C];2002年
廖娟;罗锡文;张智刚;胡炼;;[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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孙宇瑞;[N];电子报;2001年
颜重光;[N];中国电子报;2001年
张克旭;[N];中国计算机报;2003年
苏月琼;[N];中国电子报;2001年
苏月琼;[N];中国电子报;2000年
恩文;[N];中国电子报;2005年
中国机械工业联合会科技工作部
赵爱平;[N];中国机电日报;2001年
;[N];计算机世界;2004年
Alex B. McC[N];中国计算机报;2003年
高雪娟;[N];中国计算机报;2003年
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孙鸿文;[D];苏州大学;2005年
胡琼;[D];武汉理工大学;2009年
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刘洪春;[D];河北工业大学;2012年
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玉柴混合动力研发工作获科技部高新司称赞
  5月10日上午,到玉柴考察的国家科技部高新司副司长张志宏高度赞扬了玉柴混合动力研发工作,并表示要积极支持,把玉柴的混合动力系统快速推向市场。
  与张志宏一同前来考察的还有中国汽车技术研究中心、国家科技部“863计划”节能与新能源汽车重大项目办公室主任、项目专家组副组长张进华,新能源汽车项目总体组专家、上海电驱动有限公司董事长宫俊。李天生、晏杰、沈捷、卓斌等公司领导热情接待了客人。
  张志宏说,玉柴的节能减排工作走在了行业的前面,一直把混合动力的研发作为战略发展的方向,说明玉柴重视创新,真正把自主创新和掌握核心技术放在非常重要的位置,到玉柴看了以后感到非常振奋。
  2006年初玉柴开始启动柴油机混合动力研究项目,2007年8月,玉柴与上海交大合作的具有完全的自主知识产权的柴油机混合动力研究项目通过验收,成为国内首个以单轴并联式(ISG)技术城市客车动力总成的成果。2008年5月玉柴首批柴油机混合动力投入使用。玉柴城市客车型混合动力是以柴油机和电机共同作为车辆的驱动动力,加速时,电机作为动力源,辅助发动机保持强劲的动力性;减速时,电机作为发电机将制动能量回收。该动力采用了ISG技术路线,达到了国际前沿水平,以四缸发动机实现了六缸发动机的加速效果,同时令城市工况下的燃油消耗减少20%左右。目前,新能源汽车是我国的重点研发方向,胡锦涛总书记在2009年的两会上也对新能源汽车的发展做了重要指示。财政部、科技部从3月份开始启动了13个城市的节能与新能源汽车试点工作,目标是在2-3年内在13个城市或更大的范围内的公交系统中使用新能源汽车达到6万辆。
  张志宏认为,在目前的形势下,玉柴混合动力系统的研发对我国新能源汽车的推广具有非常重要的意义,混合动力系统在未来一定会占据一个非常重要的市场,希望玉柴继续做好研发工作,通过技术、可靠性的保障,把这种潜在的市场变成现实。张志宏表示,一定会积极支持玉柴,共同把研发成果快速推向市场。
(编辑:梁蒙)
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义项指多义词的不同概念,如的义项:网球运动员、歌手等;的义项:冯小刚执导电影、江苏卫视交友节目等。
复合动力汽车(亦称混合动力汽车,英文为Hybrid Power Automobile)是指车上装有两个以上动力源:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。
外文名称 Hybrid Power Automobile
特点 装有两个以上动力源
优势 减少汽车的污染
基本简介  
混合动力汽车就是在上加装一套内燃机,其目的是减少汽车的污染,提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。 ?复合动力汽车(亦称混合动力汽车)是指车上装有两个以上动力源,包括有电机驱动,符合汽车道路交通、安全法规的汽车,车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。
混合动力的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单,只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。另外一种是,在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高效地分担动力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,因此结构复杂。还有一种是只用电动马达驱动行驶的“串联方式”,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。
1、采用复合动力后可按平均需用的来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。2、因为有了电池, 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现"零"排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。
复合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。复合动力驱动汽车的缺点是:有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,价格较高。由于"新一代汽车伙伴合作"( P NGV)计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较,认为采用复合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究,已开发出一些成功的例子。
行业发展前景
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病,统计表明在占80%以上的道路条件下,一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%,在市区还会跌至25%,更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来,世界各国对改善的呼声日益高涨,各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下,但是电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍,远未达到人们所要求的数值,专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车(除非有重大突破)。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法,开发了一种混合动力装置(Hybrid-ElectricVehicel,缩写)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说,就是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的可提高10%以上,废气排放可改善30%以上。2010年,全球进入汽车混合动力时代。据《中国混合动力汽车行业深度调研与投资战略规划分析报告前瞻》数据显示,从1997年全球第一辆混合动力汽车(HEV)——(Toyota Prius)首发到2010年年底,丰田汽车全球累计销售近300万辆,约占整个70%市场份额。虽然,HEV只占全球汽车销量约3.7%的市场份额,而且未来市场上汽车仍以内燃机为主要驱动力,但是,各国政府都已经出台鼓励政策,鼓励和支持新能源汽车的发展,从亚洲近邻日本和韩国,到大洋彼岸的北美以及西欧汽车工业强国皆如此。中国政府亦不遗余力鼓励汽车产业重组与变革,汽车产业已被纳入“十二五”调整产业之列。由工信部启动的《节能与新能源汽车产业发展规划()》已明确鼓励多种技术路线车型的发展。作为新能源汽车之一,从市场和技术角度看,HEV规模化和产业化可能性最大。据预测,2020年,全球HEV市场将占到整体市场的13%(包括plug-in HEV 1400万辆),EV为2%(约140万辆)。2015年,预计中国市场HEV将达到74万辆,市场增长率为18%,而政府采购和混合动力客车(HEB)将是主要消费客户。同时,由于汽车产业链脱节和核心技术缺乏等负面因素存在,中国HEV发展将机遇与挑战并存。HEV市场投资风险仍较大,市场估值需谨慎!
日本1997年12月宣布将复合动力P rius投入小批量商业化生产,该车自重1515kg,装用顶置凸轮轴四缸,1500cc排量机,最大功率42.6kW/4600r/min,带永磁无刷发,驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW,采用氢镍电池,实现串并联控制方式,百公里油耗为4.5L,比原汽油车减少了一半, C O2排量也相应减少了一半, C O、 HC、NOX仅为现行法规允许值的10%,售价每辆216万日元(约15000美元)。 克莱斯勒汽车公司1998年2月在展出第二代道奇无畏 E SX2型复合动力电动轿车,该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机,采用,交流感应电机驱动,铝车架,复合材料车身,自重1022kg,百公里油耗降至3.4L。2000年通用,福特,戴姆勒·克莱斯勒已开发出100公里油耗已达到3升汽油或接近3升汽车的样车,只是价格仍较贵。HEV(Hybrid-ElectricVehicle)—混合动力装置。混合动力就是指汽车使用汽油驱动和驱动两种驱动方式,优点在于车辆启动停止时,只靠发电机带动,不达到一定速度,发动机就不工作,因此,便能使发动机一直保持在最佳工况状态,动力性好,排放量很低,而且的来源都是发动机,只需加油即可。混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展,混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。 混合动力总成以动力传输路线分类,可分为串联式、并联式和混联式等三种。
串联式动力
串联式动力由发动机、发电机和三部分动力总成组成,它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统,发动机驱动发电机发电,电能通过输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮,大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换,机械效率较低。
并联式动力
并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮,这种装置更接近传统的汽车驱动系统,机械效率损耗与普通汽车差不多,得到比较广泛的应用。
混联式动力
混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源。该结构的优点是控制方便,缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。
混合动力系统的研发需要解决很多技术问题,比如控制策略的设计、内燃机燃烧系统的优化、蓄电池的改进、传动系统的匹配设计和新材料新工艺的应用等等。控制系统这里的控制系统是指汽车动力总成集中控制系统,它是整车正常行驶的核心单元。传统内燃汽车的控制系统包括发动机的空燃比(或喷油量)控制、点火控制和怠
速控制,以及变速器的档位变换和换档感觉控制等。混合动力汽车的控制还需要根据转速、负荷及车速等信息和相关设备的状态确定发动机与电动机的功率分配策
略,即当汽车的负荷给定后,首先要确定发动机与电动机输出功率的比例,以保证满足汽车动力性、经济性、排放性等性能指标的要求。为了满足混合动力汽车的包
括驾驶性等的要求,需要设计与混合动力系统相适应的控制系统和控制策略。混合动力汽车控制策略由于各种混合动力电动汽车结构上的差异,因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流在不同元件间的流动,其目的是为了达到以下四个主要目标:- 最佳的燃油经济性- 最低的排放- 最低的系统成本- 最好的驱动性能混合动力电动汽车控制策略的设计主要考虑以下几点:(1) 优化发动机的工作点:基于最佳燃油经济性、最低排放或者二者选其一,根据发动机的转矩/转速特性曲线确定最优工作点;(2) 优化发动机的工作曲线:如果发动机需要发出不同的功率,相应的最优工作点就构成了发动机的最优工作曲线;(3) 优化发动机的工作区:在转矩/转速特性曲线上,发动机有一个首选的工作区,在此工作区内,燃油效率最高;(4) 最小的发动机动态波动:应控制发动机的工作转速以避免波动,从而使发动机的动态波动达到最小;(5) 限制发动机最低转速:当发动机低速运行时,燃油效率很低,因而当发动机转速低于某一下限值时,应关闭发动机;(6) 减少发动机的开/关次数:频繁地开/关发动机,引起油耗和排放增加;(7)合适的蓄电池荷电状态:蓄电池的容量须保持在适当的水平,以便在汽车加速时提供足够的功率,在汽车制动或下坡时能回收能量。若蓄电池的容量过高,应关闭发动机或使之怠速运转;(8)安全的蓄电池电压:在放电、发电机充电或制动回收充电时,蓄电池的电压挥发生很大变化,应避免蓄电池电压过低或过高,否则蓄电池会产生永久性破损,因而蓄电池管理很关键;(9) 分工适当:在驱动循环中,发动机和蓄电池应合理分担汽车所需功率;(10) 在某些城市或地区混合动力电动汽车以纯电动模式工作效率最高,这种转变可以通过手动或自动来实现。经过100多年的发展,车用内燃机在动力性、经济性及排放控制方面获得了很大改善。近年来电控燃油喷射、排气再循环、增压中冷、可变进气涡轮、高压共轨
和催化后处理等技术的应用,更使汽车的性能飞速提高,因此,作为一种成熟的动力设备,内燃机在混合动力电动汽车上的应用难度不大。由于可移动性能好、比功
率大、热效率也较高,因此,内燃机仍然是影响整车效率和性能的关键设备。蓄电池是混合动力电动汽车发展的关键技术,也是提高整车性能和降低成本的重要发展方向。自上世纪90年代以来,蓄电池的比能量、比功率、循环寿命等方面
的问题就一直成为电动汽车发展的主要障碍;对于混合动力电动汽车来说,由于电动比例较高,因此同样面临着蓄电池技术改进的问题:第一,比能量相对不足,因
而成本较高,比能量值越高,汽车经济性越好;第二,蓄电池的寿命相对较短,蓄电池寿命一般为充放电1000次左右,比整车寿命低得多,若在汽车十几年的生
命周期频繁更换蓄电池的话,混合动力汽车的运营成本将大大提高。另外,蓄电池的应用还涉及到充电时间较长、电池荷电状态(SOC)判别等问题这些都不同程
度影响整车性能。目前,在混合动力电动汽车上使用的蓄电池主要是铅酸电池、(MH-Ni)和锂离子电池,如克莱斯勒ESX2采用铅酸电池,丰田Prius和本田Insight用镍氢电池日产Tino用锂离子电池。 其它技术电动机技术、转矩合成技术和新材料应用技术对于混合动力汽车系统也都起着举足轻重的作用。比如,电动机技术涉及电机的工作效率和能量回收策略等问题;转
矩合成器将发动机转矩和电动机转矩耦合输出,对系统运行平稳性和可靠性有重大影响;材料技术的应用主要指轻质高强度材料的选择这对提高汽车性能极为有利。
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病,统计表明在占80%以上的道路条件下,一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%,在市区还会跌至25%,更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来,世界各国对改善的呼声日益高涨,各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下,但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍,远未达到人们所要求的数值,专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车(除非燃料电池技术有重大突破)。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法,开发了一种混合动力装置(Hybrid-ElectricVehicel,缩写HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说,就是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的热效率可提高10%以上,废气排放可改善30%以上。
从目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在发展混合动力汽车方面,日本居世界领先地位。目前,世界上能够批量产销混合动力汽车的企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。到2012年时,其所有的车型将全部装上混合动力发动机。丰田汽车公司在实现混合动力系统的低能耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。
⑵美国  
美国三大汽车公司只是小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,进行为期5年的研发工作,并于1998年在国际汽车展上展出了样车。在此基础上,现已推出3款混合动力概念车:通用Precept、福特Prodigy、戴-克DodgeESX3。2004年,与戴-克汽车公司对外宣布双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手,共同推进此项技术的发展。
目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发,多数以混合动力电动客车为主,这种研发方向符合我国国情,有利于我国电动汽车的研究发展。 一汽研发的红旗HQ3于2006年投产;东风集团的混合动力公交车已于2005年7月完成最终产品定型样车试验并通过验收;长安集团具有完全自主知识产权的羚羊混合电动车已产出样车,其装备混合动力技术的长安CV9已经下线;奇瑞集团成立了国家节能环保汽车工程技术研究中心,将在2006年下半年重点推出第一自主品牌真正意义上的混合动力车,代号为“BSG”的混合动力车;吉利集团旗下的上海已与同济大学汽车学院签署合作协议,预计3年内完成混合动力轿车商业化生产;五洲龙汽车有限公司也表示,规模最大、投放车辆最多的混合动力示范运营线路即将在深圳市龙岗区开通。而广州本田更是紧跟丰田的步伐,于2006年中下旬推出国产雅阁混合动力车。上汽集团与通用签署协议,将联手开发混合动力轿车和公交客车。来自的消息,中兴汽车与美国在“汽车混合动力技术、技术及技术”等方面有着雄厚的技术实力的梅尔莱普顿集团签订了合作意向书,正式介入“油汽混合动力技术”领域。与此同时,作为未来汽车的主要发展方向,国家一向给予支持和鼓励。如《汽车产业发展政策》、《“十一五”汽车产业发展规划》等政策和文件都鼓励清洁汽车、代用燃料及汽车节油技术的发展。
黄永和透露,混合动力车整车方面标准分为六个部分,包括混合动力车定型试验规程、混合动力车动力性能试验方法、混合动力车安全要求、轻型混合动力车污染物、轻型混合动力车能量消耗和混合重型混合动力车。其中前三项是轻型车和重型车共用标准:即“安全要求”、“动力性能试验方法”和“定型试验规程”。此外,涉及混合动力车其他方面的标准还有七项。更重要的是,所有标准只是推荐性标准,而且不涉及专利技术,除了电池、电机等特定部件和电气系统的专项技术要求外,其余的条款都是有关试验方法标准的。有专家表示,这是因为混合动力车的发展在国内甚至国际上都是初级发展阶段,远没有成熟,制定一个标准着实费力。事实也是如此。以世界公认最成熟的混合动力车丰田Prius为例,虽然它在美国上市后非常抢手,但是上周三,据CNN报道,美国政府宣布,由于发生了一连串的针对发动机的用户投诉事件,Prius因此将面临调查。美国国家高速公路安全管理委员会已经收到了33个投诉,涉及04款和05款Prius。委员会称将评估用户所投诉的问题,约75000辆Prius有可能受到影响。CNN援引美国国家高速公路安全管理委员会的报告说,在全部投诉中,85%的车主报告Prius在时速35到65英里时会发生发动机突然停转的现象,且事先没有任何警告。出现这样的问题,丰田面临召回Prius的可能性。不久前,丰田曾宣称,将准备把用于Prius的发动机用于佳美和花冠。丰田中国事务所公关部杨红坚女士告诉记者,丰田正全面协助美国道路交通安全局的调查。Prius尚且如此,中国起步更晚的混合动力车研究就更难制定强硬性标准。所以,对该标准的制定过程中也非常慎重。科技部从“八五”就开始组织混合动力汽车的研究工作,在“十五”期间则将混合动力汽车列为863重大专项。有关标准的研究一直是其中的重点内容之一。全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会也在两年中分三次对标准进行了审查。
在混合动力汽车研究方面居于世界绝对领先地位。2004年,丰田Prius在高调登场。当时丰田宣布,将成为这款据称是代表最先进混合动力技术的小车唯一的一家海外生产厂家。丰田选择在中国生产Prius,业界普遍猜测认为,已经占尽先机的丰田,力图通过标准的推行,在中国独霸混合动力轿车的天下,是提前在中国控制标准话语权的举动。3月9日,长安集团总裁尹家绪告诉记者:“丰田极力推动自己的混合动力车标准,是想用他的标准代表中国的标准,但如果按照丰田的标准就要走丰田的路线。”对于业界的顾虑,黄永和告诉记者,“该标准保证了公允,不会偏袒哪个企业。并不存在此前业内担心的所谓中国标准就是丰田标准的问题。”对于没有参加混合动力标准研究的国内主要企业,汽车技术研究中心都向他们发送了有关的会议通知和资料。而在此之前,标准草案还参考了国际标准(1SO)、联合国欧洲经济委员会法规(ECE)、欧洲标准(正N)、美国汽车工程师学会(5AE)、日本电动车协会(1EVS)等国际性、地区性和各国行业性组织的标准或规范。“虽然这些标准本身也不完善,有些也只是草案,但事实上,对中国标准的制定起到了很大的启发。”一位知情人士透露,在国际合作与技术交流方面,涉及日、美、欧多家企业和机构,而不仅仅是一两家公司。但是,这样的安排并不能让所有人感到平衡。“可以肯定的是,并不是所有企业都积极参与了此事。”该知情人士告诉记者。所以,对哪家有利,哪家吃亏都是不可知的。该人士分析,由于不涉及专利,该标准保持中立并不难。而正因为不涉及专利,该标准也就不痛不痒,缺乏实际上的标准应该具备的强制性。“标准显得太中庸了,尽量做到谁都不得罪。因此此后的修订和修改是可以预见的。”事实上,通用已承认自己的混合动力车大部分专利技术都买自丰田。因此发展混合动力技术,由于丰田目前是全球领先,必然具有更多的话语权。}

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