混合動力城市客車節(jié)能機理的定量分析

【摘要】： 現(xiàn)代汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展所面臨的兩大難題,一是環(huán)境污染,二是石油資源匱乏。混合動力汽車,已經(jīng)成為國際公認的解決兩大難題的有效方案。 混合動力汽車HEV(Hybrid Electric Vehicle)已經(jīng)成為國際公認的解決這兩大難題的有效途徑,是目前最具有節(jié)能潛力和市場化前景的車型之一。 為了回答“混合動力汽車到底是如何節(jié)能的,并且其節(jié)能潛力究竟有多大?”這樣的問題,對混合動力汽車能量消耗的特點及各個節(jié)能途徑的節(jié)能貢獻進行定量分析,以探討整車最大的節(jié)能潛力。 選取雙軸并聯(lián)混合動力城市客車及其對應的同等級的傳統(tǒng)型城市客車為研究對象,對混合動力城市客車節(jié)能途徑及節(jié)能貢獻進行定量分析。主要研究內(nèi)容為: (1)建立了整車各動力總成的能量消耗分析模型,包括傳統(tǒng)型城市客車和混合動力城市客車共用的整車動力學、車輪能量計算模型,以及混合動力城市客車用的電機、電池能量計算模型等。這些能量消耗分析模型的建立為分析傳統(tǒng)型城市客車能量消耗特點提供了重要依據(jù); (2)選取國內(nèi)、外典型城市客車循環(huán)工況,對循環(huán)工況的特征值進行統(tǒng)計,對循環(huán)工況車速——時間歷程曲線中存在的不合理點進行修正,對整車在循環(huán)工況下的運行過程進行分斷標識,為傳統(tǒng)型城市客車和混合動力城市客車的分析打下了重要基礎; (3)通過對典型城市客車循環(huán)工況的分析,對傳統(tǒng)型城市客車的能量消耗特點進行研究。確定了整車參數(shù)的選取、部件M-文件的建立,對發(fā)動機怠速工況和制動工況的仿真分析和統(tǒng)計計算。用分析結果顯示出混合動力技術改善整車燃油經(jīng)濟性的途徑,即:消除發(fā)動機怠速(Idling stop);再生制動能量回收(Regenerative braking);選擇較小發(fā)動機(Engine downsizing),從而提高發(fā)動機部分負荷效率;發(fā)動機工作區(qū)間控制,即改善控制策略使發(fā)動機處在高效區(qū)間工作。 (4)結合傳統(tǒng)型城市客車發(fā)動機怠速工況和制動工況定量分析的結果,對混合動力城市客車的節(jié)能途徑和貢獻進行研究,包括對消除發(fā)動機怠速(Idling stop)、再生制動能量回收(Regenerative braking)及選擇較小發(fā)動機(Engine downsizing)帶來的節(jié)能貢獻進行定量分析。 【關鍵詞】：混合動力城市客車 節(jié)能機理 消除發(fā)動機怠速 再生制動能量回收 選擇較小發(fā)動機 發(fā)動機工作區(qū)間控制
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：U469.7
【目錄】：

• 提要4-7
• 第1章 緒論7-19
• 1.1 傳統(tǒng)汽車工業(yè)發(fā)展面臨的問題及解決途徑7-9
• 1.2 混合動力汽車概述9-12
• 1.2.1 混合動力汽車概念9
• 1.2.2 混合動力汽車分類及各自的優(yōu)缺點9-12
• 1.3 混合動力客車發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 國外混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 國內(nèi)混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.4 混合動力汽車節(jié)能機理研究意義與現(xiàn)狀14-18
• 1.4.1 混合動力汽車的節(jié)能途徑14-15
• 1.4.2 定量分析混合動力汽車節(jié)能機理的意義15-16
• 1.4.3 混合動力汽車節(jié)能機理的研究現(xiàn)狀16-18
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容18-19
• 第2章 能量消耗分析模型19-31
• 2.1 后輪驅動城市客車整車動力學模型19-22
• 2.2 車輪能量消耗計算模型22-23
• 2.3 發(fā)動機能量消耗計算模型23-25
• 2.4 電機能量計算模型25-28
• 2.5 電池能量計算模型28-30
• 2.6 本章小結30-31
• 第3章 傳統(tǒng)型城市客車能量消耗的定量分析31-45
• 3.1 傳統(tǒng)型城市客車的選取及整車參數(shù)32-33
• 3.2 典型城市客車循環(huán)工況的選取及特征值33-39
• 3.2.1 典型城市客車循環(huán)工況的選取33-35
• 3.2.2 典型城市客車循環(huán)工況的特征值35-39
• 3.2.3 循環(huán)工況中整車行駛過程的分段標識39
• 3.3 傳統(tǒng)型城市客車的能量消耗分析39-44
• 3.3.1 傳統(tǒng)型城市客車發(fā)動機怠速工況下的能量消耗39-42
• 3.3.2 傳統(tǒng)型城市客車制動工況下的能量消耗42-44
• 3.4 傳統(tǒng)型城市客車能量消耗特點與混合動力節(jié)能途徑44
• 3.5 本章小結44-45
• 第4章 混合動力城市客車節(jié)能機理的定量分析45-67
• 4.1 混合動力城市客車的選取、整車參數(shù)及M-文件的建立45-48
• 4.1.1 混合動力城市客車的選取及整車參數(shù)45-47
• 4.1.2 混合動力城市客車主要部件模型M-文件的建立47-48
• 4.2 消除發(fā)動機怠速(IDLING STOP)的節(jié)能貢獻48-50
• 4.3 再生制動能量回收(REGENERATIVE BRAKING)的節(jié)能貢獻50-55
• 4.4 選擇較小發(fā)動機(ENGINE DOWNSIZING)的節(jié)能貢獻55-60
• 4.4.1 選擇較小發(fā)動機節(jié)能貢獻研究的總體思想55-56
• 4.4.2 取消“消除發(fā)動機怠速控制”56-57
• 4.4.3 取消“再生制動能量回收控制”57
• 4.4.4 取消“發(fā)動機工作區(qū)間控制”57-58
• 4.4.5 選擇較小發(fā)動機的節(jié)能貢獻58-60
• 4.5 發(fā)動機工作區(qū)間控制的節(jié)能貢獻60-61
• 4.6 混合動力城市客車節(jié)能機理綜合分析61-65
• 4.6.1 混合動力城市客車的綜合仿真61-62
• 4.6.2 混合動力城市客車各節(jié)能途徑的節(jié)能貢獻率62-64
• 4.6.3 節(jié)能機理定量分析對設計和控制技術的影響64-65
• 4.7 本章小結65-67
• 第5章 全文總結與研究展望67-70
• 5.1 全文總結67-68
• 5.2 研究展望68-70
• 參考文獻70-73
• 摘要73-75
• ABSTRACT75-78
• 致謝78-79
• 導師及作者簡介79

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