充电式混合动力客车动力总成设计与研究

目前传统车辆的发展受到能源问题、环境问题以及经济性等问题的严格限制。随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高,我国的汽车保有量也在不断增加,从而给我国资源、环境带来巨大的压力。作为重要化工原料——石油,有一半以上是作为机动车的燃料,因此开发节能车辆和使用替代能源是减缓目前能源压力的主要途径。 目前传统车辆在城市中的运行经济性非常差,主要是受到城市地形环境的影响。然而混合动力系统可以很好地解决上述的各种问题,其相对于传统的内燃机车辆更适应这种特殊的工况要求。混合动力汽车动力系统中有电动系统参与工作,从而可以限制发动机的工作区域,以减少油耗和降低排放。在混合动力汽车结构及参数一定的条件下,通过控制策略实现能量在发动机和电机间的合理分配,可使发动机工作在低油耗、低排放的区域,从而实现对整车油耗和排放的控制。 本文以混合动力电动客车SLG6120CWE为研究对象,提出一种新的混合动力设计方案——可充电式混合动力(PHEV),并对其动力系统结构、动力系统部件选型和参数匹配计算、控制策略等方面进行研究。 首先对其动力系统结构进行分析,对比了各种结构形式的优劣,选择了一种适合于城市工况的驱动方式,并根据城市客车行驶的特点提出一种充电式混合动力动力总成设计方案;然后对动力总成主要零部件(发动机、电动机、动力蓄电池和充电机等)进行能量流分析、性能分析,提出充电式混合动力客车动力性能指标,并根据动力性能指标进行系统的部件选型以及参数匹配计算;接着根据所选动力总成部件,在SLG6120CWE底盘上设计并优化动力部件的布置方案,旨在解决目前低地板客车动力部件布置困难的问题;最后对蓄电池组SOC估算,并根据蓄电池组SOC和整车需求功率的变化情况,对可充电式混合动力汽车控制策略进行了分析和研究,提出适合城市工况的可充电式混合动力客车控制策略。