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（定稿）RL6100混合动力城市客车总布置设计（全套下载）

程和设计成果从各方面反应了学生各方面的综合能力以及在些方面的欠缺和不足，使我们从心里准备在以后的学习和工作中不断完善自己。毕业设计可以说是由学校走向社会的个阶梯，可以初步了解自己的工作能力。培养了学生积极思考，勤奋刻苦的工作态度为以后的工作打下基础。本次设计及设计说明书是在李涵武老师的悉心指导下，经过不断的学习和修改完成的。李老师严谨求实的态度，渊博的学识，丰富的实践经验，使我受益匪浅终生难忘将是我永远学习的楷模。在整个毕业设计任务期间，李老师对我严格要求，不断督促我的进步，对我的问题及时指正并加以引导，帮助我成长。我从老师这里不仅学到了丰富的知识，更重要的是学到了份锲而不舍的钻研精神份对事业对生活的态度，所有这些都将是我人生路上的宝贵财富。对此，我再次向李老师表示诚挚的谢意！在整个毕业设计期间，汽车与交通工程学院的各位老师我很大帮助和启示，使我学到更多的知识，从而顺利的完成毕业设计。在此并表示衷心的感谢。!电力驱动系统在混合动力汽车上，电动机的作用是将由发电机或储能装置提供的电能转换为用于驱动车轮的机械能。与传统汽车不同的是，电动机在低速时可以提供满载转矩，而发动机则必须要等到“暴跳如雷”时才能够输出满载扭矩。这样就使混合动力汽车具有出色的起步加速性能。此外，用于混合动力汽车的电动机还低噪声高效率，同时具有对电压波动不敏感等性能。用于混合动力汽车的电动机类型有交流感应电动机永磁电动机和开关磁阻电动机。目前具有代表性的是交流感应电动机，但这种电动机与生俱来就很难解决其功率和效率之间的矛盾。因此，需要研究出能够用于混合动力汽车的，具有更高效率和功率密度的永磁电动机开关磁阻电动机等先进电动机，以替代目前使用的交流感应电动机。同时对电动机的控制方法和冷却系统的研究也应继续深入。混合动力汽车仿真技术在研究和开发混合动力汽车的部件和选择最佳结构时，需要设计和制造者能够很快缩小研究范围，找到技术突破口。技术方案选择阶段，在系统选择上，可依靠高效的建模工具计算机，通过交替使用候选的子系统进行模拟仿真，从而找到最佳的方案。计算机模型为每个候选子系统提供了详细规格和设计参数，从而方便了设计者的工作，而且还有助于为设计和制造样车制定工程目标和计划。目前，国外用于混合动力汽车的仿真软件很多，如和等，各大汽车生产厂家也有自己的仿真软件。在众多的汽车仿真软件中，是专门为美国能源部混合动力电动汽车计划而开发的混合动力汽车仿真软件。可通过简单的物理模型和经过性能测试的各总成去建立实际的或想象中的汽车，其主要功能在于能够对还未制造的汽车进行性能预测，即能够提供制造辆汽车需要确定的性能参数，包括加速性和爬坡性能燃料经济性以及排放性能等。而国内目前还没有较系统和成熟的混合动力汽车仿真软件，因此，这也是我国汽车工业应该研究的个方面。多能源控制策略混合动力汽车与传统车辆相比最大的不同就是动力源的增加，这就导致了在混合动力汽车中能量流动方向的多样性。多能源控制策略就是解决汽车行驶时所需要的能量和功率何时和如何由车上各种不同的动力总成来提供能量管理问题，也就是如何根据使用要求有效的利用不同类型的动力源，以达到节能环保的目的。控制策略是混合动力汽车的灵魂所在，因为其直接影响着能量在车辆内部的流动，从而影响车辆的动力性经济性以及排放指标。.本章小结本章进行了对混合动力系统串联并联混联方式的介绍，对每种布置方式的特点进行了分析。通过对城市客车的使用工况环境以及技术条件的分析，确定了采用混联方式的设计路线，兼有内燃机车和电动汽车的优点。第章混合动力城市客车动力系统设计.城市公交车工况特点城市工况分析世界范围内的车辆行驶工况见下图.，.，被分成三组美国行驶工况欧洲行驶工况和日本行驶工况并且以美国为代表的瞬态工况和以为代表的模态工况广为采用。世界各国采用的行驶工况主要来自汽车工业发达国家，同时这些国家仍持续地对车辆行驶工况进行修正和补充。图.美国图.瞬态工况和混合动力城市客车动力性指标的确定不同类型的车辆有不同的性能要求，对于混合动力城市客车而言，其经济性和排放应优于传统客车，其他方面应与传统客车样。由于受成本的和性能的制约，混合动力电动汽车在设计时必须按照目标行驶工况进行有针对性的设计，提出合理而又恰当的整车动力性指标。通过十五重大专项课题的研究，我国已经制定出了典型城市公交车行驶工况，如图.所示。通过对该工况的统计分析，其主要的特征参数如表.所示。图.典型城市公交车行驶工况表.特征参数循环次数行驶时间行驶距离平均车速最高车速最高加速度最大减速度怠速时间怠速时间比例济性的情况下以最大功率向车轮输出，同时电动机根据情况对整车需求功率进行补充调节。模式离合器分离，离合器结合车辆中等负荷，道路变化复杂时，发动机处于特定经济区对车辆需求功率进行实时跟踪，为避免蓄电池充放电损失，控制做到蓄电池能量的进出较小。模式离合器分离，离合器结合车辆中等负荷，道路变化复杂时，当前蓄电池电量不足时，发动机处于特定经济区工作，在满足车辆需求功率和蓄电池有较佳充放电效率的前提下，对蓄电池进行电量补充。模式离合器分离，离合器结合车辆制动时，电动机按照发电机模式工作，将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。该模式下，发动机不发电。模式离合器分离，离合器结合车辆制动时，电动机按照发电机模式工作，将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。该模式下，发动机同时驱动发电机发电并将电能存储于蓄电池。模式离合器，均结合车辆制动时，离合器保持结合，电动机按照发电机模式工作，将车辆的动能回收并以电能的形式存储到蓄电池中。模式离合器结合，离合器分离由电动机快速启动发电机至特定工况，发电机不工作。模式离合器，均分离车辆驻车和停车状态下，当蓄电池电量不足时，发动机在特定的经济工作区驱动发电机发电向蓄电池组提供电量补充。.混合动力电动汽车法规及标准我国已经或即将发布的电动汽车标准我国在纯电动汽车的研究开发时，就意识到研究相关技术标准的重要性，混合动力电动汽车的产业化更需要标准的规范和引导。混合动力电动汽车是国际上最先得到规模化商业应用的电动汽车类产品，技术趋于成熟，相应的技术标准也在不断完善。因此科技部在计划中将“混合动力电动汽车标准研究与制定”立为专项课题。此项研究在年月通过科技部验收，前后历时两年，陆续共完成项国家标准草案和项标准研究报告，其中项标准草案已经国家发展和改革委员会同意向国家标准化管理委员会报批国家标准电动汽车术语在年初已经正式批准发布，包括针对混合动力电动汽车的标准项，电动汽车共用的标准项。在国外特别是日本美国混合动力电动汽车开发和应用取得突出进展的情况下，科技部将发展混合动力技术明确为“十五”期间电动汽车研究和产业化的重点。为加快我国混合动力电动汽车产品的开发和生产，缩小与先进国家的技术差距，增强我国汽车工业在新技术领域中的竞争力，混合动力电动汽车标准的前期研究工作自年初启动，针对标准制定的重点领域和技术路线在国内相关企业和高等学校研究机构进行了较为广泛和深入的调研，还进行了国内外标准资料的收集分析等准备工作。在随后两年的研究中，对上述项标准中的项进行了修订，又新制定了项新的国家标准其中项是专门适用混合动力电动汽车的标准，提出项标准的研究报告，电动汽车标准体系进步充实。我国已经或即将发布的电动汽车标准目录电动道路车辆用铅酸蓄电池电动道路车辆用金属氢化物镍蓄电池电动道路车辆用锂离子蓄电池电动道路车辆用锌空气蓄电池电动汽车安全要求第部分车载储能装置电动汽车安全要求第部分功能安全与故障防护电动汽车安全要求第部分人员触电防护电动汽车动力性能试验方法电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带电动汽车定型试验规程电动车辆传导充电系统般要求电动车辆传导充电系统电动车辆与交流直流电源的连接要求电动车辆传导充电系统电动车辆交流直流充电机站电动汽车用电机及其控制器技术条件电动汽车用电机及其控制器试验方法电动汽车术语新制定电动汽车用仪表新制定电动汽车操纵件指示器及信号装置的标志电动汽车传导充电用插头插座车辆耦合器和车辆插孔通用要求混合动力电动汽车安全要求混合动力电动汽车动力性能试验方法混合动力电动汽车定型试验规程轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法重型混合动力电动汽车排气污染物测试方法混合动力电动汽车综合性能道路试验规程采用国际标准和国外先进标准在我国，采用国际标准和国外先进标准是指导标准化工作的重要原则，在混合动力电动汽车标准的研究与制定工作中也得到贯彻。相对而言，我国在汽车技术领域的基础研究和技术开发水平与国外先进水平存在着不小的差距。尽管在电动汽车技术方面我国在着力改变这种局面，也取得了可喜的进步，但由于整体技术水平和工业基础的限制，能够在国际上有影响的技术创新还偏少。因此，充分借鉴国际上相对成熟的标准成果对于发展我国的电动汽车技术是有益和必要的。当然，将我国在技术创新上的成果更多地在进行更多的优化匹配，从而在结构上保证在更复杂的工况下使系统工作在最佳状态。进而，车辆的整备质量可以降低，而且性能更加完善，经济性更好，在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平，有害气体的摊放更少，达到“超低污染的标准要求。因此，混联式混合动力汽车最具影响力。图.的结构示意图的优点发动机的工作不受汽车行驶状况影响，总是在最高效率状态下工作或自动关闭，使汽车在任何时候都可实现低排放及超低油耗，达到环保和节能效果。车辆的最大输出功率相当于三个动力装置共同组成混合动力驱动汽车时发动机和电动机的最大输出功率之和。因此发动机排量可减少，电动机功率可降低，其体积减少，而且加速性能很好。配有专用电动发电机发电系统，所以对电池的依赖较少。的缺点系统结构及控制策略过于复杂，控制系统开发难度大，部件性能要求高，设计加工困难，而且成本很高。.混合动力城市客车驱动系统的选择混合动力城市客车动力系统对比混合动力客车的动力系统结构形式复杂多变，如何从各个动力系统结构中选择合适的结构，我们就要对各种形式的混合动力汽车动力总成结构进行对比分析串联式混合动力电动汽车结构最简单，同时控制策略也不复杂，开发难度较小，可开发用于降低城市污染的公交车，并为其他类型的积累开发经验。在串联混合动力的两种常用控制方式中，由于功率跟随式控制策略在动力性和燃油经济性方面有较好的综合性能，所以该控制方式较为常用。采用功率跟随与恒温器综合控制方式引更有利于避免电池大电流放电和发动机的频繁启动，降低油耗提高排放性能。并联式混合动力电动汽车可以使油耗和排放都得到显著的降低，其控制策略优化后优点更加明显。采用小功率电动机和小容量蓄电池组的并联式混合动力汽车，能够极大地降低混合动力汽车的自重和制造成本，是十分有市场化前景的种结构型式。特别是这种结构型式与配合，是获得较高的燃油经济性较低的排放平稳的驾驶性能的种比较理想的系统型式。对于这种系统，如何对蓄电池组的进行合理而有效的能量管理是获得整车最佳燃油经济性的关键。电力辅助控制策略是并联式混合动力电动汽车较为普遍采用的种控制策略。电力辅助控制策略比较简单，易于实现，但控制效果不够精确。混联式混合动力汽车易于实现最优的燃油经济性和排放性，但结构复杂，相对成本高。为了更好地解决当前大中城市普遍存在的空气污染严重问题，同时作为对低排放低油耗车辆的探索，必须深化对其的开发工作。在混联式混合动力汽车控制策略中，全局最优模式是最佳的。发动机恒定工作点模式发动机最优曲线模式这两种控制策略是比较实用的控制方法。与串联和并联式混合动力汽车的动力系统相比，混联式结构相对要复杂些，自由度也要多些，控制方式比较复杂，但是在节能方面比较突出，符合目前的技