结构与性能上各有优缺点。串联式布置优势在于它解放了热机内燃机等，并联式布置则保证了整车的动力性而混联式布置在性能上超过了前两者，但它设计要求更高。图.常规混联式驱动系统结构图.混和动力驱动系统总体设计驱动系统结构的确定本课题研究的混合动力控制系统是匹配到微型客车上的，而混合动力微型客车的行驶及整车性能与混合动力轿车相近，参考些混合动力车型，主要有混联和并联两种基本方案，混联式方案实现了车载能源的多样化选择，能满足车辆特殊的使用要求，比如零排放行驶，再生制动能量回收等适合于行驶工况多变的市区车辆并联式方案实现了整个系统的高效率，优化了发动机的工作特性，但不能彻底解决路面负载变化对发动机工作特性的影响排放特性的改善程度受到限制，适合于行驶工况变化平稳的郊区车辆或高速公路车辆，故本课题采用的是混联式结构如图.所示，其动力系统主要由发动机电池组驱动电机和发电机组成，它们在各自的电控单元管理下协同工作。混联式混合动力汽车是综合和结构特点组成的，如表.，由发动机电动发电机和驱动电动机大动力总成组成兼有和的优点，可以组合成更多种形式的混合驱动模式，能够使发动机，发电机和电动机等部件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。电能分配机构的选择在无论哪种结构，电流均能在驱动电机和动力电池间实现双向流动，即电池放电驱动电动机，或电动机制动回馈时给电池充电以实现能量的回收，提高系统效率，所不同的是发电机输出电能的流向。不同的结构适用于不同的控制策略如图.所示的结构只适于恒温器式控制策略，发电机只负责为电池充电如图.所示的结构适于功率跟随型控制策略，电池只在纯电动模式和制动回馈时起作用，平时均由发电机输出电流供电动机使用如图.所示的结构中发电机输出可以同时流向电池或电动机，此时电池能够起到能量缓冲器的作用，弥补发电机与电动机之间的功率差异，使控制策略的实现更加灵活，在获得更高系统效率的同时也能维持发动机始终工作在经济且排放较低的区域，综合多种因素及微型客车的行驶工况，本设计采用恒温器控制策略。图.采用不同控制策略时的能量流动形式.各部件选择混联式混合动力汽车，动力系统部件的选择不仅要满足整车动力性的要求，还应考虑延长电池使用寿命，控制策略实现的难易程度以及整车轻量化等因素。需要确定的参数主要包括电机功率辅助动力单元系统输出功率电池类型及容量等对整车动力性燃油经济性排放性和使用寿命有显著影响的参数。电机参数的选择所选电机的机械特性应满足汽车行驶的特点，具有较大的起动转矩，应有倍或者更高的过载能力，以满足汽车急加速的需要。具体的电机参数应根据整车性能要求计算确定。当然使用工况的不同，性能要求也不相同，最高车速取为，最大爬坡度为即可。根据车辆功率平衡方程可得电机的所需功率。最高车速确定的最大功率.式中滚动阻力系数，取.空气阻力系数,取迎风面积,取.传动系效率，取.电动机所需的功率汽车满载质量，取为根据最大爬坡度确定最大功率.式中最大爬坡坡度,取.最大爬坡度的车速，取滚动阻力系数，取.空气阻力系数，取迎风面积,.汽车满载质量，取为对电动机要求的峰值功率必须满足性能指标下的最大功率,所以电动机的匹配峰值功率为.将样车参数代入上述公式中可求得性能指标下的最大功率分别为，可知驱动电动机的峰值功率电动机的额定功率应该满足整车动力性指标中最高车速的要求即额定功率根据加速性能要求，计算加速时间车辆从加速到所需的时间，由测试加速性能，则.式中加速了时间后的车速。参看开瑞优翼.基础车型基本参数和技术经济指标，代入上式，我们可以计算出的电动机参数。计算时，在对其他传动系统部件尚未选型的情况下，我们沿用原车型的部件参数。例如变速箱仍采用的变速箱参数进行计算。计算结果参看表.表.表.各档位满足最高车速时对电机的性能要求档档档档档电机转速车辆阻力.电机扭矩.电机功率表.各档位按平均车速运行时对电机的性能要求档档档档档电机转速车辆阻力.电机扭矩.电机功率.认真的查阅相关资料，最终确定泰安泰山动力电机公司电动发电两用电机技术资料及安装图，得到有关电机的数据，得到相关参数表.表.泰安泰山动力电机公司电动发电两用电机技术参数功率电池电压转速转分额定转矩峰值转矩峰值功率电流峰值电流重量.根据计算分析，查询相关资料，选择电机的额定功率不小于.的电动机，其具体参数如表.所示。表.驱动电机的参数电机型号交流感应电动机额定功率额定转矩•额定电压最高转速功率因数.最大功率该电机的优点很多.主要特点如下有机两用，节省空间节省投资，可靠性高。该电机作电动机运行产生驱动力，推动车辆前进车辆滑行或制动，该机发电运行，发出电能给电池供电，将车辆动能转换成电能储存在电池中负载特性优异，低速性能好，启动转矩大，启动电流小适应电动车频繁起动的需要，节省电能电机及驱动器采用风冷或水冷，温度低，免维护可靠性高，电机寿命长。该电动机的详细技术参数图，如图.如下图.电动机技术参数图电池的选择电池类型的选择对于混联型的混合动力汽车，在运行期间需要对电池反复充放电，电池寿命和安全问题应当重点考虑，般选择适于反复充放电的铅酸电池。但考虑到经济性及环保，本次设计采用镍氢电池。此外，电池容量的大小也要综合考虑，容量大可降低发动机在起步停车及电池充放电的频率，延长系统寿命，但容量大也就意味着体积和重量的增加，对动力性和经济性都不利，确定合理的电池的容量是系统优化的个重要参数，本课题初定电池组的容量为，总电压。电池参数的匹配主要考虑以下三个原则电压和电流范围必须覆盖电机的电压和电流的工作范围充放电功率范围必须覆盖电机驱动和再生制动的最大功率范围电池能量满足整车按标准循环工况行驶的要求。电池数目选择纯电动行驶平均车速设定为，良好平直路面，可计算出.式中滚动阻力系数，取.空气阻力系数，取迎风面积,取.电动机所需的功率汽车质量，取为电池输出功率将参数代入式.，得.电动机的效率，取.控制器的效率，取.总工作效率，.电动机所需的功率将参数代入式.，得.式中纯电动汽车以恒定速度所需的功率电池携带的额定总能量纯电动汽车持续运行时间，取纯电动汽车的续驶里程，取将参数代入电池携带的额定总能量为.式中电池的额定容量电池端电压考虑到电机外电压，初步选择电池端电压为。根据式.则若用镍氢电池则需要串联的电池组为需要并联的电池数为，取组电池携带的额定容量为•则电池需要携带的总能量为表.镍氢电池参数单块电池电压额定容量•放电深度.型号比亚迪比功率能量密度电池质量.外形尺寸选取出各部件后，为了便于以后的学习与应用，将改装后的整车相关参数整理如表.所示表.改装后整车参数表总质量轴距.最大装载质量轮距前后迎风面积.车轮半径.高度.宽度.滚动阻力.风阻系数.发动机最大扭矩最大功率最高转速电动机最大扭矩最大功率最高电压发电机最大扭矩功率电池电压镍氢电池额定容量型号比亚迪外形.本章小结本章主要介绍了汽车混合动力驱动系统的功能分析。通过对不同驱动形式的分析比较，选取驱动轮动力组合式。分析了该动力系统的工作原理所需电动机，发电机，电池之间的工作关系。本章的主要内容是驱动系统辅助动力系统和电池组等部分的设计计算和选型。第章整车性能分析.整车动力性分析整车动力性匹配计算至关重要，尤其是在同整车平台上搭载不同的动力总成时。在实际整车生产中，经常会将不同的底盘与发动机总成进行匹配，这就需要进行整车的动力性匹配计算。在评定汽车的动力性能过程中，我们主要依据三项指标，即汽车的最高车速加速时间和最大爬坡度。最高车速的计算最高车速般指在水平良好的混凝土或沥青路面上汽车节气门全开时能达到的最高行使速度。从汽车驱动力行驶阻力平衡关系进行分析当汽车的驱动力和行驶阻力相等时，汽车处于平衡状态，此时汽车达到最高车速。固定传动比变速器行驶方程式为.式中驱动力滚动阻力坡度阻力空气阻力加速阻力计算最高车速时可忽略和，所以上式可简化为式中发动机及电动机的转矩变速器传动比主减速器传动比取.传动系机械效率约为.轮胎滚动半径该车轮胎型号为，查表得为.。驱动力和发动机转速的计算结果见表式中行驶速度发出上式扭矩时的转速的计算结果见表.与的计算结果见表.，取.时，取.时，取.时，取.当汽车的驱动力与行驶阻力相等，汽车处于平衡状态，可以得出该车的。表.驱动力及转矩发动机转扭矩•ⅠⅡⅢⅣⅤ.表.ⅠⅡⅢⅣⅤ表..图.汽车驱动力行驶阻力平衡图汽车的加速时间计算汽车加速时间通常指汽车从Ⅰ档起步，并以最大加速度。选择恰当的换档时机逐步加速到挡并达到指定车速可以用所需要的时间。计算从取设定限制转速时的驱动力为最高转速时驱动力和所需加速驱动力的平均值面积，计算的加速时间。注换次挡所用时间为.，同时速度下降.。估算该车在设定的限制转速为在驱动力行驶阻力平衡图上，通过作图的方法找到变速器切入每档时的驱动力计算ⅠⅡⅢⅣ所需要的加速时间。由表.可知.汽车旋转质量换算系数值取.所以的加速时间为.汽车的最大爬坡度的计算汽车的最大爬坡度用满载时汽车在良好路面上的最大爬坡度表示，般指Ⅰ挡的最大爬坡度。由得出Ⅰ挡最大爬坡度Ⅴ挡最大爬坡度.整车燃油经济性分析汽车的燃油经济性通常用定运行工况下汽车行驶百公里的燃油消耗量或定燃油量能使汽车行驶的里程来衡量。在我国及欧洲，燃油经济性指标的单位为,即行驶所消耗的燃油升数。其数值越大，汽车燃油经济性越差。等速行驶百公里燃油消耗量是常用的种评价指标。指汽车在定载荷我国标准规定轿车为半载，货车为满载下，以最高挡在水平良好路面上等速行使的燃油消耗量。常测出每隔速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线。称为等速百公里燃油消耗量曲线，用它来评价汽车的燃油经济性曲线。发动机功率.式中滚动阻力系数，取.空气阻力系数，取迎风面积,取.减速器上的传动效率,取.混合动力系统的功率汽车质量，取爬坡度.式中为等速行驶车速时的阻力功率为燃油消耗率汽油的可取,柴油可取以为起始车速。计算当车速为，代入公式表.计算结果.根据万有特性曲线用公式，计算不同车速对应的各点的燃油消耗量，并画出等速百公里燃油消耗量曲线，如下图.所示图.等速百公里燃油