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（终稿）RL6460混合动力微型客车总布置设计（全套完整有CAD）

策略动力系统结构上的差异导致不同的适用条件和使用要求各不相同。优化的控制策略是实现混合动力汽车低能耗低排放目的关键所在。混合动力电动车辆有两种或两种以上的能源提供动力，是个复杂的系统，发动机的工作点，蓄电池的充放电特性，电压等都会对车辆的燃油消耗和排放产生影响。合理的能量分配可使汽车在保证动力性的条件下实现燃油消耗最小，并使蓄电池的保持在较好范围内，因此必须选择合适驱动类型，合理的部件参数以及开发合适的控制策略来优化整个驱动系统，使发动机工作在高效率范围内。.混合动力驱动系统的基本结构和工作原理目前世界各国研制开发的混合动力汽车有不同的结构形式，根据其驱动系统的配置和组合方式即能量合成的方式不同，分为串连式,又称并联式,又称和混联式种组合方式。常规串联式驱动系统常规串联式的驱动系统由发动机电池组发电机电动机控制装置和汽车传动系等组成。它的最大特点是其主动力源不再与后续的驱动系统变速装置，后桥至后轮有直接的机械连接。发动机带动发电机发电，其电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由电动机产生电磁力矩驱动汽车。在发动机与驱动桥之间通过电动机实现动力传递，因此更像是电传动汽车。电池通过控制器串接在发电机和电动机之间，其功能相当于发电机与电动机之间的“储能器”，起功率平衡作用，即当发电机发电功率大于电动机所需的功率时如汽车减速行驶低速行驶或短时停车等工况，控制器控制发电机向电池组充电而当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时如汽车起步加速高速行驶爬坡等工况，电池组则向电动机提供额外的电能。发动机功率是以汽车速度下稳定运行工况所需的功率选定的，当汽车运行工况变化，电动机所需的驱动功率与发动机输出功率不致时，由控制器控制发电机向电池组充电或使电池组向电动机放电，电池充电和放电电流大小由控制器根据电动机驱动功率的变化情况进行控制。常规串联式驱动系统结构如图.所示。串联式结构可使发动机固定在效率较高或排放物最少的工况点上，并可选用功率较小的发动机。串联式特别适用于在市内走走停停的低速运行工况，起步和低速时可关闭发动机，只利用电池进行功率输出，使汽车达到零排放的要求。串联式结构的不足是在两次能量转换中必然伴随有能量损失，所以系统的综合效率较低。图.常规串联式驱动系统结构图常规并联式驱动系统并联式是由发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，两者可以共同或分别独立地提供汽车所需扭矩。常规并联式驱动系统结构如图.所示。发动机电动发电机或驱动电机采用“并联”的方式组成驱动系统，并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车。传动效率.驱动桥速比.最小转弯直径.最大爬坡度车轮滚动半径.由表.提出本课题动力系统设计目标为最高车速大于等于最大爬坡度大于等于加速时间小行于等。.本章小结本章介绍研究课题所需要选用的汽车车型，汽车整体设计的相关理论知识和汽车设计标准规范。阐述了汽车总体设计中主要总成部件的选取规范，以及有关汽车节能技术的简要知识点，其中详细描述了汽车的主要参数以及在总体布置时应重点注意的事项，为后续进行混合动力驱动系统的总体设计奠定了基础。第章混合动力系统控制策略.控制目标混合动力控制策略是实现电机发动机电池和其他相关部件协调共同高效工作的关键。其目标是使混合动力轿车有效地满足不同驱动功率的要求，实现功率在电机发动机间的合理高效地分配在没有超过电池极限的范围下使整车系统运行在高性能区确保驾驶平稳性确保动力电池工作在合理的区域。混合动力轿车设计所期望达到的具体目标有以下几个最佳燃油经济性最小排放最低驱动系统成本可接受的性能加速爬坡噪声制动续驶里程等基于以上思路，具体的控制方法有很多，逻辑门限值控制动态自适应控制逻辑模糊控制和神经网络控制四种。由于逻辑门限值控制方法快速简单实用性较强，因此国外的样车和产品车型大部分都采用这种控制方法。其他三种复杂的控制方法需要采集和运算的数据量非常大，特别是要实时采集大量的发动机运行数据计算发动机的最佳油耗点和最佳排放点，并在运行中实时跟踪两点数值的变化，使控制系统的软件和硬件都过于复杂。另外，三种复杂控制方法对目标的改善效果在很大程度上依赖于发动机的动态模型精度和运行数据的实时快速检测的精度，精度的偏差导致目标效果明显恶化。因此，采用逻辑门限值控制方法对总成控制系统是合适的。.总体控制方案混合动力汽车总体控制方案基本上分为两大类，即分布式和集成式。所谓分布式是指设置独立的整车控制单元，同时整车控制单元和各总成控制单元之间相互独立至少在逻辑上。混合动力系统在各个工况下的功能，从而体现混合动力系统在提高燃油经济性和排放性能方面的优势。整个系统的控制策略主要由主控制器来完成。主控制器根据驾驶员的各种操作以及各个子系统当前状态进行判断，确定各子系统的运行模式并对其进行相应的能量分配以及协调控制。最后主控制器将控制信号发送给对应的子系统的控制器，由各个子系统的控制器完成对相应子系统的调节和控制。.整车启动工况控制策略初始启动阶段，发动机的转速和转矩成正比趋势，在转速较低时，发动机输出转矩较小而电机的转速转矩成反比，在低转速下具有良好的转矩特性。为了克服传统轿车启动时，发动机在较大负荷下由静止达到稳定转速的过程中燃油经济性和排放都较差的问题，般情况下都有电机启动整车进入纯电动驱动工况。上述策略可简单描述为，当满足以下条件时，由电机启动整车，否则由发动机启动.式中设定动力电池储能下限值该工况下整车能量流见图.图.启动工况能量流示意悬这段尺寸内要布置发动机转向器等部件，故前悬不能缩短。对载客量少的平头车，考虑到正面碰撞有足够多的结构件吸收碰撞能量，保护前排乘员的安全，这又要求前悬有定的尺寸。后悬尺寸对汽车通过性汽车追尾时的安全性货箱长度或行李箱长度汽车造型等有影响，并取决于轴距和轴荷分配的要求。后悬长，则汽车离去角减小，使通过性降低而后悬过短的乘用车行李箱尺寸不够大。客车后悬长度不得超过轴距的，绝对值不大于。汽车质量参数的确定汽车整车整备质量整车整备质量是指车上带有全部装备，加满燃料水，但没有装货和载人时的整车质量。整车整备质量对汽车的制造成本和燃油经济性有影响。目前，尽可能减少整车整备质量的目的是通过减轻整备质量增载质量或载客量，抵消因满足安全标准排气净化标准和噪声标准所带来的整备质量的增加，节约燃料。减少整车整备质量的措施主要有采用强度足够的轻质材料，如塑料铝合金等等。目前得到比较广泛的应用。今后，塑料在汽车上会进步得到应用。减少整车整备质量，是从事汽车设计工作必须遵守的项重要原则。汽车的装载质量简称载质量商用货车的载质量的确定，首先应与企业商品规划符合，其次要考虑汽车的用途和使用条件。原则上，对货源变化频繁运距短的市内运输车，宜采用中小吨位的货车比较经济。汽车的轴荷分配汽车的轴荷分配是指汽车在空载或满载静止状态下，各车轴对支承平面的垂直负荷，也可以用占空载或满载总质量的百分比来表示。轴荷分配对轮胎寿命和汽车的许多使用性能有影响。从各轮胎磨损均匀和寿命相近考虑，各车辆的负荷应相差不大为了保证汽车有良好的动力性和通过性，驱动桥应有足够大的负荷，而从动轴上的负荷可以适当减小，以利于减小从动轮滚动阻力和提高在环路面上的通过性为了保证汽车有良好的操纵稳定性，又要求转向轴的负荷不应过小。因此，可以得出作为很重要的轴荷分配参数，各使用性能对其要求是相互矛盾的，这就要求设计时应根据对整车的性能要求使用条件等，合理地选取轴荷分配。汽车的驱动形式与发动机位置汽车结构特点车头形式和使用条件等均对轴荷分配有显著影响。如发动机前置驱动乘用车和平头式商用货车前轴负荷较大。.汽车的总体布置汽车整车布置的基准线在初步确定汽车的载客量载质量驱动形式车身形式发动机形式等以后，要深入具体的工作，包括绘制总布置蓝图产，并校核初步选定的各部件结构和尺寸是否符合整车尺寸和参数的要求，以寻求合理的总布置方案。绘图前要确定画图的基准线面。根据车架上平面线前轮中心线汽车中心线地面线前轮垂直线可以确定总布置草图的基准线。氢动力燃料电池车，是项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。其实，如果中国的油价继续攀升或实行燃油税，道路拥堵又难以根本改善，市场的混合动力车的需求就会非常迫切。合资生产或者进口混合动力车，估计很快就会被精明的生产商或经销商提到议事日程。混合动力车将是中国车市的新商机。总的来说，混合动力汽车的研究和研发仍处于起步阶段，其关键技术如电池系统传动总成系统还有待改进和创新，成本有待进步降低，性能也有待提高，这样才能满足替代传统燃油汽车的技术与市场化需求。.研究的基本内容和拟解决的主要问题论文主要研究内容客观分析混合动力微型客车采用各种驱动型式时的优劣，确定动力总成的结构方案系统研究混联式混合动力总成及其应用根据混联式混合动力驱动方式，对动力系统参数进行设计，完成混联式混合动力系统部件选型及其匹配制定适合微型客车的混合动力汽车控制策略。拟解决的主要问题进行动力分配装置的研究。选取具备高比能量和高比功率，经济实用的电池。混合动力系统结构复杂，制造成本高，维修比较困难，售价相对较高。第章汽车总体设计.课题设计的任务本课题是进行种油电混合动力微型客车的总体设计，主要是面向小批量生产，选取为研究对象,本课题的选择充分考虑了研究课题对学习和工作的指导作用，对本课题的研究争取能够了解汽车设计方法，通过对本课题的研究，完成理论课程的实践总结，获得定的工程设计工作方法。.汽车形式的选择轴数选择汽车可以有两轴三轴四轴甚至更多的轴数。影响选取轴数的因素主要有汽车的总质量道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的构造等。包括乘用车以及汽车总质量小于的公路运输车辆和轴荷不受道路桥梁限制的不在公路上行驶的车辆，均采用结构简单。制造成本低廉的两轴方案。本次设计选择两轴式。驱动形式汽车驱动形式主要有等，其中前位数字表示汽车车轮总数，后位数字表示驱动轮数。汽车的用途总质量和对车辆通过性的要求等，是影响选取驱动形式的主要因素。增加驱动轮数能够提高汽车的通过能力，驱动轮数越多，汽车的结构越复杂，整备质量和制造成本也随之增加，同时也使汽车的总体布置工作变得困难。乘用车和总质量小些的商用车，多采用结构简单制造成本低的形式。油相比差上百倍，远未达到人们要求的数值，专家估计年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。因无法在短时间内解决电动汽车所面临的实用化与商品化的现实问题，种兼具传统燃油汽车和纯电动汽车优点的混合动力汽车应运而生，混合动力电动汽车采用发动机和电机两套动力驱动系统，既继承了纯电动车辆作为“绿色汽车”节约能源和超低排放的优点，又弥补了纯电动车辆续驶里程不足的缺点。混合动力汽车的两种动力源在不同的行驶状态如起步低中速高速匀速加速减速或者制动等下分别工作，或者起工作。通过这种组合可以减少燃油消耗和尾气排放，从而实现省油和环保的目的。由于能量利用率由原来的提高到以上，汽车的热效率可提高以上，废气排放可改善以上。然而混合动力电动汽车的结构及控制问题与普通的燃油汽车相比却要复杂的多，很多关键技术仍未得到解决。尤其是发动机电动机电池三者之间的能量转换关系的控制协调与管理技术，即如何使混合动力汽车在不同的运行工况下，能够最大限度的发挥三个能量源各自的优势，对于整车而言十分重要也十分难于突破。.混合动力汽车概述混合动力汽车,简称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。