一汽混合动力汽车技术路线及研发实践

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.1 一汽新能源汽车发展原则 — 以电池技术成熟度为导向
节油效果 1 00%
低 动力总成的电动化 高
EV RE-EV
FC-EV
PHEV
30%
HEV
2010
2015
2020
电池技术成熟度
2025
2030
以以满满足足电电池池成成熟熟度度为为导导向向,,逐逐步步开开发发相相应应新新能能源源汽汽车车车车型型。。
1.1 混合动力汽车发展驱动力 — 能源紧张
4
1.混合动力汽车技术发展背景
1.1 混合动力汽车发展驱动力 — 市场需求
g/km
191
176
127
130
car/1000 persons
606 496
2011, CO2 Emissions / Car / km
439
455
2020 预计170 48
2011,Car population 中中国国乘乘用用车车单单车车二二氧氧化化碳碳排排放放高高,,乘乘用用车车千千人人保保有有量量低低;; 22002200年年,,中中国国汽汽车车千千人人保保有有量量预预计计上上升升到到117700,,中中国国汽汽车车工工业业将将面面临临更更严严峻峻的的loloww--ccaarrbboonn cchhaalllelennggee。。
17
3.一汽混合动力汽车技术开发
3.1 整车性能仿真技术
整车建模/性能仿真分析
整车总成仿真模型搭建 HCU仿真模型搭建 整车性能仿真 整车控制策略离线优化
动力系统构型平台开发
动力系统构型评价
先进动力系统构型研究 动力系统功能模式分析 构型评价指标研究 构型评价模型搭建
动力系统集成开发
动力系统功能分析 动力系统DFMEA分析 动力系统DV-Plan 动力系统动态优化
电机特性曲线
5000
63
84
78
63 78
92
90 88
88 9290
84
-300 0
1000
2000 3000 4000 转速 [rev/min]
5000
6000 6000
根据电机和发动机的特性, 定义混合动力发动机的高效 工作区域,进行专用开发
扭矩 [Nm]
300
250
电 200 机
工 150 作
强化起动机
发电机
强化起动机
发动机
变速器
离合器耦合电机
强混—单电机
节油率>30%

发动机
变速器
离合器耦合电机
强混—双电机
节油率>32%
混合度、节油效果
发动机
变速器
离合器耦合电机
插电式
节油率>50%
可可外外接接充充电电
纯纯电电动动行行驶驶
制制动动能能量量回回收收
行行车车助助力力
发发动动机机工工作作点点优优化化 发发动动机机怠怠速速停停机机
坡度 红绿灯 速度限制 拥挤程度
“路”
SOC
电能使用方式1 电能使用方式2 电能使用方式3
行驶里程
最优能量使用规划子模型
基于“人—车—路” 系统需求的能量管理模型

发动机燃油经济性

转矩
里 油
电机效率 转速

转矩
转速 电池SOC管理 P_bat
最优工作模式选择子模型
SOC
最优功率分配子模型
基基于于““人人——车车——路路””信信息息,,建建立立整整车车能能量量动动态态规规划划管管理理模模型型,,使使整整车车行行驶驶工工况况油油耗耗降降低低55%% 19
23
目录
1 混合动力汽车技术发展背景 2 一汽混合动力汽车技术路线 3 一汽混合动力汽车技术开发 4 一汽混合动力汽车产品开发
24
4.一汽混合动力汽车产品开发
4.1 一汽混和动力轿车研发历程
1998-2000 2002-2005 2006-2008 2009-2012
2013-
红旗混合动力功能车 红旗混合动力性能车 奔腾混合动力性能车 奔腾混合动力产品车
5
1.混合动力汽车技术发展背景
1.1 混合动力汽车发展驱动力 — 油耗法规导向
6
1.混合动力汽车技术发展背景
1.1 混合动力汽车发展驱动力 — 油耗法规导向
7
1.混合动力汽车技术发展背景
1.2 混合动力汽车发展路线分析
油耗(L/100km)
传统车油耗 HEV油耗 油耗目标:5L/100km PHEV油耗
小批量生产
项目类型 “十五”863计划 “十一五”863计划 “十二五”863计划 国家科技支撑计划
立项时间 2003年 2005年 2006年 2006年 2011年 2011年 2007年
项目名称
红旗牌混合动力轿车研发
一汽混合动力汽车动力系统技术平台研发 一汽混合动力轿车制造技术研究 奔腾系列深度混合动力轿车产业化技术攻关 奔腾插电式混合动力轿车产业化技术攻关 奥运电动汽车示范运行与技术保障
2.1 一汽新能源汽车战略
1111
CO2排放(g/km)
2.一汽混合动力汽车技术路线
2.1 一汽新能源汽车发展原则 — 以油耗法规为导向
185g CO2/km
2008年国Ⅱ油耗标准 8.0L/100km(184g CO2/km)
-14%
177g CO2/km 140g CO2/km
2015年国Ⅲ油耗标准 6.9L/100km(159g CO2/km)
总成功能定义 总成性能参数匹配 总成运行工况研究 总成特性优化
一汽掌握了动力系统构型设计、总成参数匹配、动力系统集成及整车性能控制技术
18
3.一汽混合动力汽车技术开发
3.2 整车能量管理控制技术
“人”
正常模式 经济模式 运动模式
车辆状态
“车”
预期行驶里程 预期目的地
附件状态 车辆环境
AC ON
CRUISE AC OFF
~ 10-20
~ 10-20
奇瑞、 长安
一汽 大众 奔驰
纯电动 怠速起停 助力 再生制动
~ 20-60
~ 25-35
丰田、福特
通用、宝马
图注:
纯电动 串联 再生制动
>60
~ 25-35标志Fra bibliotek基本做成REEV,如铃木
SWIFT
P Planetary Gear 行星齿轮
目目前前混混合合动动力力技技术术已已相相对对较较为为成成熟熟,,国国外外厂厂家家纷纷纷纷推推出出了了搭搭载载不不同同构构型型的的混混合合动动力力车车型型
(+) 总成模块化,最大程度借用DCT资源;
(+) 电驱动模块适合多平台,分摊研发和生 产费用,避免多构型带来的重复投入。
TMH2系统继承了TMH1系统的优点,且避免了TMH1只适用于B级以下车型的缺点;
TMH2系统采用电驱动系统模块化设计,最大程度借用传统DCT资源,有利于平台化开发。
16
目录
1 混合动力汽车技术发展背景 2 一汽混合动力汽车技术路线 3 一汽混合动力汽车技术开发 4 一汽混合动力汽车产品开发
国国内内只只有有个个别别厂厂家家推推出出了了量量产产的的混混合合动动力力车车型型,,技技术术成成熟熟度度、、成成本本增增加加控控制制难难、、国国家家补补
贴贴力力度度小小是是限限制制其其推推出出市市场场的的主主要要原原因因
14
2.一汽混合动力汽车技术路线
2.1 一汽混合动力汽车技术路线选择 — 技术路线分析
88
目录
1 混合动力汽车技术发展背景 2 一汽混合动力汽车技术路线 3 一汽混合动力汽车技术开发 4 一汽混合动力汽车产品开发
9
2.一汽混合动力汽车技术路线
2.1 一汽蓝途战略
蓝蓝途途战战略略::传传统统动动力力低低碳碳节节能能技技术术和和新新能能源源汽汽车车技技术术并并举举。。
10
2.一汽混合动力汽车技术路线
功能模式5:制动能量回收
功能模式6:起动发动机
驱驱动动电电机机与与离离合合器器高高度度集集成成,,实实现现了了所所有有混混合合动动力力功功能能
22
3.一汽混合动力汽车技术开发
3.4 动力系统集成技术
CCM
分离离合器
分离离合器控制阀体
辅助电动泵
以以CCCCMM专专用用电电驱驱动动模模块块将将传传统统内内燃燃机机和和DDCCTT自自动动变变速速器器集集成成为为HHEEVV动动力力总总成成
区 100 域
TGDI发动机专用区域设计
联合工作区域
250
320
270
260
高速
250
城市
240 公路
工况
270
290
50
7档
320
6档
0
0
1000 2000 3000 4000 5000 6000
转速 [rev/min]
发动机专用区域改进技术措施
提高压缩比 提高滚流比 气门型线 增压器
扭矩 [Nm]
制动能量回收
TMH1构型系统
TMH2构型系统
TMH1获中/美发明专利
发明专利:ZL02144747.0 / US20060113127A1
TMH2构型特点:
(+) TMH2系统以TMH1为基础,改变主电机 位置,并与离合器耦合成电驱动模块;
(+) TMH2节油效果与TMH1相当,且避免了 TMH1只适用于B级以下车型的缺点;
13
2.一汽混合动力汽车技术路线
2.1 一汽混合动力汽车技术路线选择 — 技术方案分析
构型 目标
BSG
ISG
并联P2
PowerSplit Two-Mode
Hybrid4
串联
动力系统构型
P P
P
功能
电机功率 (kW) 节油率. (%) OEM
怠速起停
怠速起停 助力 再生制动
<5
~5
上汽、长安、奇 瑞、东风

一一汽汽采采用用具具有有纯纯电电动动行行驶驶功功能能的的强强混混合合动动力力技技术术,,实实现现HHEEVV//PPHHEEVV动动力力系系统统共共平平台台
15
2.一汽混合动力汽车技术路线
2.1 一汽混合动力汽车技术路线选择 — TMH构型
系统功能 TMH1 TMH2
起停功能
纯电动行驶
低速串联行驶 行车充电 停车充电 电机助力
-28%
2020年国Ⅳ油耗标准(预测) 5.0L/100km(117g CO2/km)
130g CO2/km
-18% 2025年国Ⅴ油耗标准(预测)
95g CO2/km
4.1L/100km(95g CO2/km) 75g CO2/km
2015-2020期间油耗目标快速下降
12
2.一汽混合动力汽车技术路线
3.一汽混合动力汽车技术开发
扭矩 [Nm]
3.3 专用发动机开发技术
混动发动机专用技术
技术创新点
传统发动机特性曲线
300
250
270
250 260 240
320
200
150
250
100
50
320
270 290
0 0
300 200 100
0 -100 -200
1000
2000 3000 4000 转速 [rev/min]
20
3.一汽混合动力汽车技术开发
3.4 离合器耦合器(CCM)电机开发技术
CCM结构设计概念
壳体
电机定子



量 飞
动轮
电机转子
分离离合器外壳体
变 速


分离离合器
关键要求
设计目标
对传统车更改影响 独立模块,对传统车更改小
结构尺寸
分离离合器与动力电机轴向平行布置, 结构紧凑
发动机改动
发动机改动少
DCT集成 模块化
技术水平
发动机高效区域转移
300 250 200 150 100
50 0 0
270 260
250
250
320
240 270
290
320
1000
2000 3000 4000 转速 [rev/min]
5000
6000
混合动力专用发动机高效 区下移并扩大3%
高效区覆盖混合动力整个 使用区域
扭矩 [Nm]
使使用用混混合合动动力力专专用用性性能能改改变变技技术术进进一一步步降降低低整整车车油油耗耗55%%
EV
A0级以下
A级
B级以上
整备质量(kg)
AA00级级车车,,传传统统车车可可达达55LL/1/10000kkmm,,结结合合AA00级级车车成成本本和和目目标标市市场场,,适适合合作作为为纯纯电电动动技技术术的的切切入入车车型型;; AA级级以以下下车车型型,,采采用用混混合合动动力力技技术术可可达达到到55LL/1/10000kkmm的的油油耗耗目目标标,,AA级级车车宜宜采采用用混混合合动动力力化化;; BB级级以以上上车车型型,,混混合合动动力力技技术术后后,,也也很很难难达达到到55LL/1/10000kkmm,,BB级级以以上上车车型型宜宜采采用用插插电电式式混混合合动动力力技技术术。。
一汽混合动力汽车 技术路线及研发实践
中国第一汽车股份有限公司 2014年4月
目录
1 混合动力汽车技术发展背景 2 一汽混合动力汽车技术路线 3 一汽混合动力汽车技术开发 4 一汽混合动力汽车产品开发
2
1.混合动力汽车技术发展背景
1.1 混合动力汽车发展驱动力 — 环境污染
3
1.混合动力汽车技术发展背景
与DCT紧凑连接,且能共用液压系统
电机和离合器独立设计,能够扩展和平 台化
模块采用电机内置离合器的结构型式,尺寸紧凑; 对发动机和变速器改动小,易实现整车搭载。
21
3.一汽混合动力汽车技术开发
3.4 离合器耦合电机开发技术
功能模式1:发动机驱动
功能模式2:驱动时充电
功能模式3:纯电动行驶
功能模式4:联合驱动
示例
数据流 高压线路 低压线路 物质流
P
加速
R
N
踏板
D


进气系统
12V蓄电池
制动控 制单元
整车控 制系统
DC/DC
HCU
ECM
高温 热交 换系

动力总成
CCM
逆变器
TCU
变速器
BMS
充电机
高压电池
后桥支撑 后桥
低温
热交
燃油系统
换系 统
排气系统
动力总 成悬置
尾气
空调压缩机 蒸发 燃油
关键总成特性匹配
相关文档
最新文档