插电式混合动力系统匹配计算
Plug_in混合动力汽车动力系统参数匹配
速等决定, 电池 SOC在整个操作过程中逐渐减少;
( 2) 电量维持型 ( CS). 这一模式与普通的 HEV 控制策略类似, 发动机和电机协同工
作, 电池 SOC 可以波动, 但其波动范围仅限于一个很小的操作带.
在电池 SOC值高于其最小门槛值时采用电量耗尽型工作模式, 当电池 SOC 达到最小 门槛值时采用电量维持型工作模式.
Pe
=
vs 1000 T
mgfr +
1 2
a CD A v2s
( 8)
式中, f r 为滚动阻力系数; a 为空气密度, kg /m3; CD 为风阻系数; A 为迎风面积, m2; vs 为
车速, km / h; T 为传动系效率.
( 2) 由爬坡度要求选择
Pe
=
vg 1 000
T
m gfr +
1 2
2, 3, 4, 5) 档下的最高转速 nj 应满足
nj
=
ig j i0 V 0. 377r
( 5)
式中, nj 为 j档下的转速, rm p; igj为 j档下的速比; i0 为主减速比; V 为纯电动模式下最高车
N o. 3
李 佳等: P lug in混合动力汽车动力系统参数匹配
46 1
速, km /h; r为车轮半径, m.
aCD vg2 + mg i
( 9)
式中, i为爬坡度; vg 爬坡时的车速, m / s. 考虑到电机的充电功率需求和附件功率, P 应 emax
取以上两者的最大值加上 15% 的余量 [ 8 ] .
2 PHEV 工作模式及控制策略
2. 1 PHEV 工作模式 运行模式及运行要求分析是研究制定 PHEV 混合动力总成控制策略的基础. 下面对
插电式混合动力汽车动力系统参数匹配与仿真研究
插电式混合动力汽车动力系统参数匹配与仿真研究林鑫焱;钱潇潇【摘要】根据某款插电式混合动力汽车的设计要求,对动力系统主要部件电动机、发动机/发电机组、动力电池进行参数匹配.基于ADVISOR对整车性能进行仿真,仿真结果显示动力性指标和纯电动续驶里程均达到了设计要求,验证了动力系统参数匹配方法是合理可行的.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)019【总页数】3页(P81-83)【关键词】混合动力汽车;动力系统;参数匹配;仿真;ADVISOR【作者】林鑫焱;钱潇潇【作者单位】盐城工学院汽车工程学院,江苏盐城 224051;盐城工学院汽车工程学院,江苏盐城 224051【正文语种】中文【中图分类】U472CLC NO.: U472 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-81-03插电式混合动力汽车通过一定的控制策略，将包括发动机、动力电池在内的不同动力源进行耦合，使发动机在高效率、低排放区工作，还可进行制动能量回收，以达到节能减排的目的[1]。
动力系统参数设计是插电式混合动力汽车设计的一个非常重要的环节，在整个设计的过程中，除了要满足动力性要求外，还要尽量提高效率，以提高续驶里程。
插电式混合动力汽车的设计要求主要有动力性指标和纯电动续驶里程，其中动力性指标包括最高车速、加速时间以及最大爬坡度，如表1所示。
整车基本参数如表2所示。
混合动力汽车主要有串联式、并联式以及混联式结构形式。
本文选用串联式动力系统，如图1所示，主要包括电动机、发动机/发电机组、动力电池三大动力部件。
串联式动力系统结构简单，布置方便，发动机可始终保持在高效区工作。
在起步、低速等低载荷工况下以纯电动模式工作，发动机不工作，由动力电池单独输出电能给电动机，从而驱动车轮。
在中、高速行驶等中载荷工况下以纯发动机模式工作，动力电池不工作，发动机/发电机组工作驱动电动机运转。
混联混合动力系统功率、转矩和效率三参数匹配方法研究
混联混合动力系统功率、转矩和效率三参数匹配方法研究曾小华;王振伟;宋大凤;巴特;杨南南;陈慧勇;王印束【摘要】为混联混合动力系统提出了一种功率、转矩和效率三参数匹配方法.该方法综合考虑混联混合动力系统构型特点和动力性设计要求,以系统效率最高为目标,运用预设控制算法预测动力源的目标工作点和能量需求分布情况,确定了整个系统关键部件的选型.通过CRUISE/Simulink建模和仿真,验证了该匹配方法的有效性.【期刊名称】《汽车工程》【年(卷),期】2018(040)010【总页数】7页(P1125-1131)【关键词】混联混合动力系统;参数匹配;预设控制算法;能量需求分布【作者】曾小华;王振伟;宋大凤;巴特;杨南南;陈慧勇;王印束【作者单位】吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;吉林大学,汽车仿真与控制国家重点实验室,长春 130025;郑州宇通客车股份有限公司,郑州450016;郑州宇通客车股份有限公司,郑州 450016【正文语种】中文前言参数匹配是充分利用混合动力系统节能潜力的基础。
目前参数匹配的方法主要有4种，分别为功率匹配法[1-4]、仿真试验法[5]、智能算法优化法[6-7]和功率与效率匹配结合法[8]，其中功率与效率匹配结合法着眼于混合动力汽车的极限工况和循环工况，考虑了各个动力源的效率特性匹配，且不需要大量的仿真和优化时间。
但由于混联混合动力系统构型方案的多样化，存在着动力源最大功率能满足动力性要求而转矩不能满足需求的情况；此外，在效率匹配的过程中，往往只对循环工况进行统计分析，然后模糊地确定发动机或电机目标工作区域，难以保证匹配的准确性和系统性能的提升。
针对上述问题，本文中提出了一种基于功率、转矩和效率三参数的参数匹配方法和流程，并用实例验证该方法的有效性和可行性，为混联型混合动力系统节能潜力的充分挖掘提供参考和借鉴。
插电式混合动力城市客车动力系统匹配与控制优化研究
对于发动机，其转速控制应考虑发动机输出功率、排放性能和燃油经济性。 在电池电量充足时，应尽量保持在高效区间运转。当电池电量较低时，发动机应 能在高效区间运转，同时带动发电机为电池充电。
对于发电机，其负载控制应考虑电池的充电效率和充电时间。在保证电池电 量充足的前提下，尽量降低发电机负载，以减小发动机的负荷和提高整车经济性 能。
在现有的研究中，插电式混合动力城市客车动力系统的匹配和控制策略主要 于提高燃油效率和降低排放。然而，仍存在一些问题尚未解决。首先，动力系统 部件的匹配度对整体性能的影响尚未完全明确。其次，控制策略的优化方法尚不 完善，导致无法充分发挥插电式混合动力城市客车的优势。因此，本次演示将针 对这些问题进行深入研究。
发动机是插电式混合动力汽车的核心部件之一。为了实现最佳的燃油经济性 和排放性能，需要对发动机参数进行匹配优化。这包括选择合适的发动机型号、 确定合适的发动机功率和扭矩，以及优化发动机控制策略。
2、电动机参数匹配
电动机是插电式混合动力汽车的另一重要部件。电动机的功率、扭矩和电池 容量等参数对车辆的性能和效率有重要影响。在匹配优化过程中，需要选择合适 的电动机型号，确定合适的电动机功率和扭矩，以及优化电动机控制策略。
本次演示对插电式混合动力城市客车动力系统匹配与控制优化进行了有益的 研究。通过理论分析、数值模拟和实验验证等方法，本次演示成功地优化了插电 式混合动力城市客车的动力系统匹配和控制策略。这些优化措施显著提高了客车 的燃油效率、降低了排放，并改善了客车的动力性能。尽管取得了一定的成果， 但仍有诸多问题尚待进一步探讨。
3、传动系统参数匹配
传动系统是将发动机和电动机的动力传递到车轮的关键部件。在插电式混合 动力汽车中，传动系统的参数匹配优化至关重要。这包括选择合适的传动比、确 定合适的离合器和变速器配置，以及优化传动系统控制策略。
插电式并联混合动力汽车参数匹配与仿真
插电式并联混合动力汽车参数匹配与仿真汤海洋;张冰战;李开放【摘要】以某款插电式并联混合动力汽车为研究对象,在动力性能指标的基础上,确定了驱动电机和发动机的峰值功率;以UDDS下功率需求和电机峰值功率为基础,确定电机额定功率.根据电机峰值功率和纯电动续驶里程,确定电池组容量和功率.根据动力性能指标,确定整车传动系传动比.利用MATLAB/Simulink和Advisor软件建立整车仿真模型,仿真结果表明,所确定的动力系统方案能够满足整车性能要求.【期刊名称】《农业装备与车辆工程》【年(卷),期】2018(056)007【总页数】5页(P1-5)【关键词】插电式混合动力汽车;参数匹配;建模;性能仿真【作者】汤海洋;张冰战;李开放【作者单位】243061 安徽省马鞍山市华菱星马汽车(集团)股份有限公司;230009 安徽省合肥市合肥工业大学车辆工程系;230009 安徽省合肥市合肥工业大学车辆工程系【正文语种】中文【中图分类】U469.720 引言当前，面对严峻的环境污染和能源短缺的问题，各国汽车行业均在大力发展新能源汽车[1]。
新能源汽车主要包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车。
其中，插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV)兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，可使用外网充电，不受限于充电桩的约束；且纯电动行驶里程长，节油率高，因此大力发展PHEV成为许多国家实现车辆节能减排的重要技术途径之一[2]。
PHEV动力系统的参数匹配是整车设计中的重要环节，对整车的经济性和动力性有着极其重要的影响[3]。
孙勇正[4]等在固定传动比的基础上对PHEV的动力系统参数进行了匹配设计；毛冲冲[5]等利用Cruise软件对某款插电式四轮驱动混合动力汽车进行建模与仿真；宣亮[6]等对PHEV进行参数匹配设计时，以提高整车燃油经济性为目标，将传动系参数与控制参数同时进行优化。
新能源混合动力汽车动力传动系的参数匹配与仿真计算
2021年第2期第48卷机械・1・新能源混合动力汽车动力传动系的参数匹配与仿真计算祖炳洁，高坤*,马驰(石家庄铁道大学机械工程学院，河北石家庄050043)摘要：根据某款中型轿车的能源改造需求，对并联混合动力方案及传动系关键部件参数进行了选型与计算。
选择单排行星齿轮机构作为混合动力输出的转速耦合装置，并尽力保持原车传动系制造工艺变动较小的原则；在ADVISOR2002环境中，建立了发动机、电动机、转速合成器、变速器、减速器等装置组成的动力传动系统整体仿真模型。
依据整体仿真模型对混合动力车辆的动力性和经济性做了仿真分析，并对动力传动系参数的匹配方案做了初步优化。
关键词：混合动力汽车；转速合成装置；动力参数匹配；传动系参数优化中图分类号：U463.2文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1006-0316.2021.02.001文章编号：1006-0316(2021)02-0001-06Parameter Matching and Optimization of Power Train ofNew Energy Hybrid Electric VehicleZU Bingjie,GAO Kun,MA Chi(School of Mechanical Engineering,Shijiazhuang Tiedao University,Shijiazhuang050043,China) Abstract:According to the energy transformation needs of a medium-sized car,the key components of its new energy parallel hybrid power scheme and drive train were selected and calculated.A single-row planetary gear mechanism is selected as the speed coupling device for hybrid power output,and the composition of other mechanisms of the original car's drive train is remained unchanged.In theADVISOR2002environment,an overall simulation model of power transmission system have been established,which includes the engine, electric motor,speed synthesizer,transmission,reducer and other devices.The dynamic and economic performance of the hybrid electric vehicle are simulated and analyzed,and the matching scheme of the power train parameters is initially optimized.Key words:hybrid electric vehicle；speed synthesis device；power parameter matching；drive train parameter optimization相对于传统燃油汽车和纯电动汽车，混合实现了两者优点的折衷统一，并能极大拓展能动力汽车在节能、环保、动力性、比功率方面源选择的空间，因此在电池技术尚未取得突破收稿日期：2020-08-13基金项目：国家自然基金项目：独立驱动电动载货汽车三维耦合动力学及纵-横-垂向协调控制(11972238);河北省教育厅重点项目：新能源混合动力汽车动力传动系的匹配与优化(ZD2020346)作者简介：祖炳洁(1961-),女，河北秦皇岛人，硕士，教授，主要研究方向为车辆工程。
乘用车插电式混合动力总成电池系统集成与匹配
乘用车插电式混合动力总成电池系统集成与匹配目录页插电式混合动力乘用车补贴要求插电式混合动力乘用车设计要求动力电池设计目标要求2017年可能实施的新标准2017/2018年重点关注的标准Title HereTitle HereTitle Here Title Here2016.12.29《财政部科技部工业和信息化部发展改革委关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》2017.6.6GB/T 31467.3－2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统 第3部分：安全性要求与测试方法》第1号修改单公告，2017.7.1日实施。
2017.7.12GB/T 34014《汽车动力蓄电池编码规则》2018.2.1实施②更改文字内容③更改文字内容④更改文字内容①更改文字内容GB/T 32960《电动汽车远程服务与管理系统技术规范》，2017.1.1实施2016.11.051、引入动力电池新国标，提高动力电池的安全性、循环寿命、充放电性能等指标要求，设置动力电池能量密度门槛；2、对由于产品质量引起安全事故的车型，视事故性质、严重程度等扣减补贴资金、暂停车型或企业补贴资格；3、对抽检不合格的企业及产品，及时清理出《新能源汽车推广应用推荐车型目录》（以下简称《目录》）；4、新能源汽车产品纳入《目录》后销售推广方可申请补贴。
一年内仍没有实际销售的车型，取消《目录》资格；非个人用户购买的新能源汽车申请补贴，累计行驶里程须达到3万公里（作业类专用车除外），补贴标准和技术要求按照车辆获得行驶证年度执行。
《财政部科技部工业和信息化部发展改革委关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》1、分别设置中央和地方补贴上限，其中地方财政补贴（地方各级财政补贴总和）不得超过中央财政单车补贴额的50%。
2、除燃料电池汽车外，各类车型2019－2020年中央及地方补贴标准和上限，在现行标准基础上退坡20%。
此次新政对于新能源乘用车的补贴变化不大，仅按照补贴既定退坡机制下降20%。
充电式混合动力电动汽车动力系统的参数匹配
2008年(第30卷)第12期汽 车 工 程Aut omotive Engineering2008(Vol .30)No .122008245充电式混合动力电动汽车动力系统的参数匹配 原稿收到日期为2007年10月24日,修改稿收到日期为2008年3月19日。
武小兰,王军平,曹秉刚,边延胜(西安交通大学机械工程学院,西安 710049)[摘要] 针对充电式混合动力电动汽车(PHE V )典型的并联型结构,提出了对其动力系统中发动机功率、电机参数、传动系速比和电池参数等进行匹配的原则、步骤和实施方法。
采用该方法对某中型轿车动力系统参数进行了匹配,并用电动汽车仿真软件ADV I S OR 对整车性能进行了仿真计算。
仿真结果表明:该方法是可行和有效的。
关键词:充电式混合动力电动汽车;动力系统;参数匹配Parameter Matching of Powertrain in a Plug 2in Hybrid Electric VehicleW u X i a ol an,W ang Junp i n g,Cao B i n ggang &B i a n Yan shengSchool of M echanical Engineering,X i πan J iaotong U niversity,X i πan 710049[Abstract] A i m ing at the ty p ical parallel configurati on of a p lug 2in hybrid electric vehicle,the p rinci p le,p r o 2cedure and i m p le menting sche me of para meters matching for its po wertrain are p resented .The para meters t o be matched cover engine power,para meters of electric mot or,s peed rati os of trans m issi on and the para meters of battery etc .A s an exa mp le,the para meters matching for the powertrain of a mediu m car is conducted with car perfor mance si m ulated using s oft w are ADV I S OR.The results de monstrate the feasibility and effectiveness of the p r oposed method .Keywords:plug 2i n hybr i d electr i c veh i cle (PHEV);powertra i n ;param eter ma tch i n g前言普通的混合动力汽车(HEV ),比之传统的燃油汽车,在改善燃油经济性和减少废气排放量、获取优良的加速性能和更大的变速范围方面取得了很大成功,但是,这种混合动力汽车的车载电池充电能量来源于发动机输出的部分能量和再生制动能量的回收,这在一定程度上限制了电机驱动优势的发挥和燃油经济性的提高。
插电式混合动力汽车动力系统参数匹配优化与性能仿真
II
万方数据
ABSTRACT
With the development and progress of the times, people are generally paying much more attention to environmental protection. Cars, as the most essential transport for human life, brought unavoidable pollution while providing mankind convenient travel. Although pure electric car was green, environmentally friendly, but its limited driving mileage determined their difficulty of promotion, so the plug-in hybrid vehicles which was more suitable for everyday use came into being. It was not only had a wide driving range as conventional car, but also had pure electric vehicles’ environmentally friendly features, and had the potential to replace the traditional automotive vehicles in daily life, which had a strong significance of study. Under background of jointly undertook National Innovation Project of my school and a company, focus on plug-in hybrid vehicles, transmission selection and parameters matching were carried out in automobile engines, generator, drive motor, energy storage components and transmission depending on the selected drive system. On this basis, the basic operation mode, the energy flow were analyzed, then power follower control strategy was designed. A vehicle simulation model was established in the environment of Matlab / simulink, and relative simulation and analysis were done. An integrated optimization system based on Matlab and Isight was established. The plug-in hybrid vehicle powertrain main parameters were optimized by genetic algorithm. The results of analysis showed that the optimized vehicle hybrid mode fuel consumption dropped 5.37%, maximum grade ability increases 1.34% in comparison with the last one, and pure electric driving range with maximum speed and acceleration time are decline, but optimized vehicle performance is closer to designed. The result is proved the feasibility of this matching and optimization method. KEYWORDS: Plug-in hybrid vehicles; Powertrain; Parameter matching; Optimization
插电式并联混合动力汽车动力传动系统与控制参数匹配设计
插电式并联混合动力汽车动力传动系统与控制参数匹配设计舒红;彭大;袁月会;袁景敏;李建鹏;徐知恩【摘要】汽车动力传动系统各部件参数与控制策略参数决定了整车的燃油经济性和排放水平.为了降低插电式混合动力汽车(PHEV)的油耗,以混合度、变速器传动比、主减速器传动比和整车控制策略参数作为正交设计因素,采用正交试验设计方法,以汽车行驶工况油耗最小为目标,优选出动力传动系统各部件参数和控制策略参数的最佳匹配方案.利用插电式并联双离合器混合动力客车仿真模型,对参数优选后的汽车模型进行动力性和燃油经济性仿真.结果表明,整车燃油消耗相对参数优选前的车型降低5.58％.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2012(002)002【总页数】8页(P105-112)【关键词】插电式混合动力汽车;动力传动系统;控制策略;正交设计【作者】舒红;彭大;袁月会;袁景敏;李建鹏;徐知恩【作者单位】重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030;陕汽欧舒特汽车股份有限公司,陕西,西安710043;陕汽欧舒特汽车股份有限公司,陕西,西安710043;陕汽欧舒特汽车股份有限公司,陕西,西安710043;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400030【正文语种】中文【中图分类】U469近年来，插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）因其可以使用外接电网充电，纯电动行驶里程长，节油率高，成为许多国家新一代电动汽车发展计划中实现车辆节能减排的重要技术途径之一。
如何优化PHEV的动力传动系统参数匹配和控制策略，是提高整车燃油经济性的关键。
王加雪等[1]运用理论计算与实际循环工况功率需求分析相结合的方法对PHEV进行动力系统功率匹配，结果表明该方法使整车功率匹配优化。
Karbowski和Sharer等[2-3]应用全局最优控制策略对PHEV在不同行驶循环工况下的性能研究表明，“混合控制”模式优于“消耗-保持”模式。
插电式混合动力车动力系统匹配计算
NEW ENERGY A UTOMOBILE I新能源汽车插电式混合动力车动力系统E配计算张恒先周之光景枫王庆来奇瑞汽车股份有限公司动力总成技术中心安徽省芜湖市241000摘要：本文简单阐述了插电式混合动力车的特点，通过对其动力驱动系统各部件参数进行分析计算，确定部件的参数，使整个动力系统达到优化配置。
关键词：插电式混合动力；动力系统；匹配计算1引言插电式混合动力车（PHEV)是由传统 内燃机和电力驱动系统所组成的混合驱动系 统。
与传统汽车相比，在改善燃油经济性和 减少废气排放、提髙公交车的动力性能和续 航里程等方面取得了很大成功。
本文以动力 性设计要求为依据，在汽车动力学基础上针 对PHEV动力系统的匹配计算进行动力参数匹 配设计。
2发动机选择首先，表1给出了部分关于插电式混合动 力车的整车参数。
表1整车参数名称内容数据1整车满载质量（kg)180002最高车漱C_)703滚动阻力系数f0.0057+0.000084*v4空气阻力系齡0.78根据设计要求，以最高车速为基准，由公式⑴计算最大功率。
p rngfV^ |C d A V^0,8x13600?/,761407, (D代入表1中整车有关鎌：尸腿,=74.84撕。
高速工况下工作时，公交车仅靠发动机驱动，由于发动机存在功率损失，并且当开启空压机、转向泵及空调时产生功率负载，选择标定功率为155kW、标定转速为2300r/min的210马力的直列水冷六缸发动机。
3电机匹配以混合动力系统配置形式及其控制策略为依据，同时分析电机参数对汽车发动机和整车动力的性能影响，对电机形式及性能参数进行匹配[1]。
由于插电混动车辆电机仅限于低速和加速情况下工作，故需使得电机功率满足最大爬坡度以及加速时功率时的功率要求。
3.1选择最高车速功率混动公交车最常行驶工况为水平道路，故需使电机额定功率满足以纯电动运行于水平道路上的的最高车速的要求。
当混动车在纯电动模式下工作时，且行驶在良好的道路面上，对其最髙车速的要求为50km/h，故以公式（2)作为电机此时计算额定功率的依据。
插电式混合动力汽车参数匹配
• 式中fi为第i 个功率段在整个典型工况( NYCC 或1015) 中出现的频率; Ni为第i 个功率段在整个典型工 况( NYCC 或1015) 中所出现的次数之和; Na为所有负荷功率点在整个典型工况( NYCC 或1015) 中所 出现的次数总和。按上式子进行计算，从而获得负荷功率在各个典型工况下的分布情况，其结果如图 所示
谢谢观看
• α max为最大爬坡度
• δ 为车辆旋转质量换算系数 经计算后Pisg_max 1为25.06 kW，Pisg_max 2 为18.83kW，Pisg_max 3为21.46 kW，在上述计 算值的基础上增加5% ～ 10% 的余量，因此确定 ISG 电机峰值功率为28 kW。
发动机参数匹配
• Vcruse为巡航车速，取160 km/h
• 插电式混合动力汽车的传动系统需满足车辆最高车 速的要求，即:
式中icvtmin为CVT 的最小速比，r为车轮半径，nemax为发动 机的最高转速，vmax为整车最高车速。
• 另外，插电式混合动力汽车的传动系统需满足一定 的爬坡能力要求，即:
• 式中α 为最大爬坡度，f r为滚动阻力系数，Temax为发动 机的最大输出转矩，Tmmax为电机的最大输出转矩; ηcvt为 CVT 的效率，ηi为主减速器的效率，icvtmax为CVT 的最大 速比
发动机需要满足的条件: • Vm为其加速时最终速度，取100 km/h ①在平直路面上，满足发动机单独驱动巡航的最高车速 • tm为0 ～ 100 km/h 的加速时间 要求; • Pisg为ISG 电机的峰值功率 ②最大爬坡坡度( 纯发动机驱动) 为30%的动力性要求; ③0 ～ 100 km/h 加速时间( 混合驱动) 小于等于15s 的 加速要求，即: 经过计算，满足条件①时，发动机最大功率 Pmax ≥ 49．8 kW; 满足条件②时，发动机的最大功率Pmax ≥ 18．83 kW; 满足条件③时，发动机的最大功率Pmax ≥22．44 kW; 考虑到5 kW 的附件功率消耗，因此选择发动 机的最大功率为55 kW，最高转速为6000 r /min。
插电式混合动力轿车参数匹配及控制策略研究
插电式混合动力轿车参数匹配及控制策略研究梁缘;徐飞;赵征澜;李海波;潘奕然【摘要】以整车动力性指标和纯电动续驶里程指标为依据,详细介绍动力电池、主电机、ISG和传动系统等各动力总成的选型和匹配原则,并设计相应的能量管理策略.分别通过建模仿真和实车试验,验证了动力系统设计的合理性和有效性.【期刊名称】《汽车电器》【年(卷),期】2017(000)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】插电式混合动力;动力总成;参数匹配;控制策略【作者】梁缘;徐飞;赵征澜;李海波;潘奕然【作者单位】东风汽车公司技术中心,湖北武汉430058;东风汽车公司技术中心,湖北武汉430058;东风汽车公司技术中心,湖北武汉430058;东风汽车公司技术中心,湖北武汉430058;东风汽车公司技术中心,湖北武汉430058【正文语种】中文【中图分类】U469.72随着全球环保节能意识的不断提升，作为新型节能产品的新能源汽车逐渐成为人们日益关注的焦点[1］。
插电式混合动力电动汽车(PHEV)配备有大容量储能装置，能够利用普通电网电压对储能装置充电，增加纯电动行驶里程，大大减少燃油消耗和废气排放[2］。
因此，对于这一领域的研究具有较高的经济价值和环保价值，也是现在电动汽车领域研究的热点之一[3］。
目前，世界各大汽车公司已经在“插电式混合动力汽车”技术领域展开新的竞争，“插电式混合动力汽车”已成为汽车行业的研究热点[4］。
东风某款混联式混合动力轿车（PHEV）的动力系统结构如图1所示，主要动力总成有发动机、ISG、主电机、动力电池和双离合器等。
通过双离合器的结合分离控制，实现不同的运行模式：当离合器1和离合器2均分离时，整车以纯电动模式或串联模式运行；当离合器1或离合器2结合时，整车以不同速比运行于混合模式或发动机单独工作模式。
该车运行时，驾驶员可对HEV按钮的操作，实现手动选择混合驱动模式和纯电动模式。
混合模式下的动力性指标、纯电动模式下的动力性指标和续驶里程指标见表1。
插电式混合动力客车功率匹配与仿真
整车电驱动比例 大，是 提 高 混 合 动 力 汽 车 节 能 减 排性能的重要 方 法。 一 般 Ｐｌｕｇ－Ｉｎ混 合 动 力 轿 车 在市内行驶采用 纯 电 动 驱 动，夜 间 利 用 国 家 电 网 用电波谷补 充 电 量。 在 郊 区 或 高 速 公 路 行 驶，采 用普通混合动力驱 动 模 式 以 提 高 Ｐｌｕｇ－Ｉｎ混 合 动
图 １ Ｐｌｕｇ－Ｉｎ 混 合 动 力 汽 车 结 构 简 图 Ｆｉｇ．１ Ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ Ｐｌｕｇ－Ｉｎ ＨＥＶ
（２）电 机 变 速 器 前 置 与 后 置 。 电机前置结 构 （图 １（ｃ））有 利 于 控 制 发 动 机 起／停、电机驱动 时 的 变 速 增 扭 等，其 缺 点 在 于 变 速器Ｉ轴转动惯量增大，影 响 ＡＭＴ 换 档；实 现 纯 电 动 驱 动 控 制 困 难 ，需 要 与 变 速 器 协 调 ，并 使 离 合 器 长 时 间 分 离 ；电 机 远 离 驱 动 轮 ，不 利 于 制 动 能 量 回收，再生制 动 时 会 造 成 对 变 速 器 的 冲 击。 电 机
混合动力汽车节能效果与电能来源有很大关 系，若 电 能 来 自 电 网，则 消 耗 等 功 率 能 量，成 本 更 低 。 ［１］ 近年来，一 种 在 混 合 动 力 汽 车 基 础 上 发 展 起 来 的 自 带 充 电 装 置 的 插 电 式 混 合 动 力 汽 车 ——— Ｐｌｕｇ－Ｉｎ 混 合 动 力 汽 车 匹 配 了 较 大 的 电 机 和 电 池 ，
（１）单 轴 并 联 与 双 轴 并 联 。 双轴并联结构（图 １（ｂ））电 机 转 速 高，有 利 于 减小本体结 构 尺 寸 ，提 高 效 率 ，因 此 在 混 合 动 力 汽 车中经常使用。但双轴并联结构增加了扭矩合成 器，使整车结构布置困难，且增加了一级传动，降低 了 效 率 。 单 轴 并 联 结 构 （图 １（ａ））省 去 了 扭 矩 合 成 器 ，结构更加 紧 凑 ，近 年 来 低 速 电 机 的 性 能 也 得 到 了较大的提 高 ，因 此 ，很 多 混 合 动 力 汽 车 开 始 采 用 单轴并联结构，如 Ｅａｔｏｎ混合动力客车采用单轴电 机变速器前置结构，取得了较好的燃油经济性。
插电式混合动力汽车变速器动力匹配与试验
车辆工程技术68车辆技术插电式混合动力汽车变速器动力匹配与试验裴锦雲,王 振（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院,广州 511434）摘 要：随着当前我国环境污染和能源枯竭的问题逐渐的严重，所以，开始逐渐的研究和推广各种新能源汽车，并且研究也在不断的深入。
在现如今种类繁多的新能源汽车中，插电式混合动力汽车既具有纯电动汽车的优势又具有混合动力电动汽车的优势，它可以通过外部电网进行充电，这大大的降低了汽车的使用成本，又能保证足够的续驶里程，还降低了对燃油的依赖。
所以，在当前插电式混合动力汽车已经成为一个研究和发展的重点。
关键词：插电式混合动力汽车；动力性匹配；动力中断 插电式混合动力汽车是通过以动力电池的荷电状态值为基本的依据，会使车辆具有两种模式，分别是电量维持模式与电量消耗模式，当车辆因为长时间放置动力电池出现严重馈电或是电系统出现故障的情况时，那么车辆将处于内燃机模式，以上三种车辆工作模式下，动力源将会具有不同的功率特性，但是需要注意的是它们实现与轮边负载特性的匹配时都需要依靠同一套传动系统，这一特点将会给传动系参数的确定带来了非常大的困难。
1 计算基本输出、输入特性1.1 车辆不同工作模式下的动力性设计 动力性匹配设计的前提条件是车辆在不同工作模式下动力性的具体设计要求，其中主要包括后备功率、最高车速以及最大坡道的起步能力等几个方面。
第一轮，首先需要将EMT样机安装到原先配备手自一体变速器上，并且使用直列式4缸汽油机前置前驱的B级车上，然后试制一辆插电式混合动力电动汽车。
当原来的车辆在坡道上行驶的时候，这时风阻与前、后车轮接地点的空气升力将会非常的小，所以可以将这些因素忽略，而经过对前轮接地点最大附着力计算可知与原车相比较，插电式混合动力电动汽车的前舱将增加电机与电驱动系统，后舱增加动力电池，可暂且认为插电式混合动力电动汽车存在与原车的质量分配关系呈现出相同的情况。
因此，在制定不同车辆的工作模式的最大坡起能力时，要充分的考虑车辆的各种行驶。
ECVT混合动力客车动力系统匹配计算
ECVT混合动力客车动力系统匹配计算钱庆辉【摘要】对ECVT混合动力系统构型进行分析,介绍用等效杠杆原理分析行星轮系的基本方法,针对设计指标对10.5 m ECVT客车动力系统进行驱动电机、ISG电机、行星变速器、发动机和动力电池的参数匹配计算.【期刊名称】《客车技术与研究》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】4页(P13-15,30)【关键词】ECVT;混合动力客车;动力系统;匹配计算【作者】钱庆辉【作者单位】厦门市福工动力技术有限公司,福建厦门361100【正文语种】中文【中图分类】U469.7;U464行星齿轮传动具有结构紧凑、多自由度、无级变速等优点，在机械行业多有应用,在汽车动力系统上应用最早的是来自于丰田PriusⅠ代，Prius以其独特的传动结构，通过大小电机与发动机之间的配合，以无级变速的方式消除了换档冲击，并以功率分流的形式，实现电功率与机械功率之间的合理分配，大幅度提高了整车的经济性[1]。
本文研究的对象为10 m以上混合动力客车动力系统，其系统构型基于PriusⅠ代，但因客车相对于轿车有着不同的性能要求和运行工况，因此需要针对性地对其进行主要部件的匹配和分析。
ECVT（Eletro-continuously Variable Transmission）系统构型如图1所示，发动机通过减振器与行星齿轮系行星架PC进行连接，ISG电机M1与行星轮系太阳轮S相连，驱动电机M2与行星轮系齿圈R相连，整个系统通过齿圈R连接后桥进行输出。
对行星轮系进行运动和受力分析，常采用等效杠杆原理[2]。
本文所述的ECVT系统，属于NGW（按齿轮啮合形式命名，N代表内啮合，W代表外啮合，G代表公用的行星轮）行星轮系，对于该种行星轮系，以行星架为参照物，齿圈和太阳轮始终转向相反，因此等效杠杆后，行星架和齿圈分别分布于各自的行星架两侧，三个元件的运动状态分别等效为各自杠杆上的点，设太阳轮的半径为RS，齿圈的半径为RR，令k=RR/RS，k实际上为行星轮系的传动比（以行星架为参照物），在等效图中为太阳轮轴到行星架的水平距离与齿圈到行星架水平距离的比值，设太阳轮的转速为NS,转矩为TS，齿圈的转速为NR，转矩为TR，行星架的转速（与发动机转速相同）为NPC，转矩为TPC。
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２ ０ １ ３ 年８ 月
２ 系统主要部件
２ ． １ 发动 机选 型
此 方案 的 Ｐ ＨＥ Ｖ 的发 动机要 求基本 与 混联式 的 ＨＥ Ｖ 相 同，由于 有 电机 参 与驱动 ，发动 机要求
主减速 比介 于两 者之 间 ，结合 原基础 车 型的 主减速 比，取为 ６ ． １ ６ ６ 。
足 使用 要求（ 功率１ ４ ７ ｋ Ｗ／ ２ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ，最大 扭矩
７ ３ ０ Ｎ。 ｒ ｎ ／ １ ４ ５ ０ － ａ ： ２ ５ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ ） 。
的功率 为 ９ ０ ｋ Ｗ 。 由于 Ｐ Ｈ Ｅ Ｖ 的电动机 只在低 速
（ 低于 ２ ２ ｋ ｍ／ ｈ ） 和 加速 时工作 ，所 以电机 功率 的选
另外为使驱动 电机在车辆最高车速时仍能输
出最大 功率 ，ｆ ０ 的选择 还应满 足 ：
ｆ ｎ ０ ． ３ ７ ７ 二 ＿ — Ｐ ＿ ≥６ ． １ ２
”
卉 ． ｇ ． ｓ ｉ ｎ ㈤ ． ｇ ｏ ｓ 厂
＋
（ ３ ）
式 中： — — 驱动 发动机 最大 输 出功率 点对应 的
经计算， 尸 ｍ 。 １３ ＞ ６ ｋ Ｗ，故电机额定功率取
９ ０ ｋ Ｗ 满 足要 求 。 以车辆在 １ ０ ｋ ｍ ／ ｈ 速度爬坡 ２ ５ ％ 来计算所需
式中 ： 一 —— 发 动机 的最高 稳定转 速 ，设 定为
２ ６ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 。
的功 率［ ２ 】 ．
２ ． ２ ． ２ 变速 器 比的选择 基 于传 动部 件少 、 能量转 换环 节少 、转换 效
率 高的原 则 ，在 样 车设计 中，舍弃 了变 速箱 ，电
比同级别 的 内燃机汽 车 要小 ，其要 求 高效率 ，而
不是 高功 率 ，发动机 的排量相 对 小一 些 ，有助 于 降低 油耗 、尾 气排 放和 摩擦损 失 ，而 加速 时 的动
时 要有一 定 的剩余 功率用 于加速 和爬 坡 。
厂＋
）
ｆ ０的选 择首先 应满 足车辆 的最 高行 驶车速 要
求 ， 即：
ｉ ｏ ５０ ． ３ ７ ７ Nhomakorabea式中： Ｐ 卅 ｃ —— 电机额定功率，ｋ Ｗ； 机 效率 ； — — 最高 纯 电车 速 。
—— 电
择须 满足 汽车 的加速 要求 和 最大爬 坡度 以及 纯 电 动运 行的续 驶里程 等 ３项要 求 。根据所 选 电机为
高效 率 的交流异 步 电机 ， 由此估计 电机 的效率
为０ ． ９ 。 以车辆 在最 高纯 电速度 ５ ０ ｋ ｍ／ ｈ来计 算所 需 功率：
２ ． ２ 传动 系参 数选择 ２ ． ２ ． １ 主减 速器 比的选 择
０ ． ３ ７ ７ 二 号 ＿ 嗽
ｌ Ｏ ‘ｌ ｇ
（ ４ ）
式中： —— 变 速箱 传动 比， 由于 系统 未带 变速
箱 ，故取 为 １ 。 计算 得知 ， 在发动 机最 高转速 ２ ６ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ下 ，
一
车辆对应的最高车速达到 ８ ２ ． ６ ６ ｋ ｍ ／ ｈ ，满足行驶 要求 。
２ ． ３驱 动 电机选型 Ｐ ＨＥ Ｖ 的 电动机应 有较 高的转 矩／ 惯量 比，尽
可 能宽 的高 效率 区和 良好 的转矩 转速 特性 。
式 中： ｍ 舡一 一发 动机 最大输 出功 率 ，ｋ Ｗ ；ｇ～
～
重 力加 速度 ９ ． ８ ｒ ｎ ／ ｓ ； 一一 整车 动力传 动 系效 经 计算 ，并 考虑使 用 电子风 扇后 空调 功率 及
动机输 出轴 直接 连接后 桥 。 由公 式 ：
’ ＿．＂
＝
力不 足可 以由电机来 弥补 。 动力 指标 中的最 高车速 为 ‰ ＝ ８ ０ ｋ ｍ／ ｈ 。发 动机 应具 备单 独驱 动汽 车平 时行 驶要 求 的功率 ，
并 留有一 定 的富余功 率【 １ 】 。即 ： ≥ ＋ （ １ ）
（ ９ ）
的定 功 率为 ９ ０ ｋ Ｗ ，峰值 功 率 １ ５ ５ ｋ Ｗ。 电机 的最 高转 速是 由最 高 车速 和减 速 装置 速 比决定 。此 款 Ｐ ＨＥ Ｖ 并 未使 用变 速箱 ，故其减 速
装 置速 比为 主减 速 比 ６ ． １ ６ ６ 。根据 公 式 ：
Ｎ ： ＝— — — 竺 竺 — ： ＿ 一
对 于混 合动 力汽 车 ，原 则上应 尽量 选取 较大
的主 减速 器速 比。主减 速器 速 比越 大 ，汽 车 的加 速和 爬坡 能力越 强 。主减 速器 的传动 比 ｆ ０ 一般 为 ３ ． ５ ～ ６ ． ７ 。在选 择 主减速 比时 ，还 要考 虑车辆 最 高 车速 的 要求 ， 同时要注 意 发动机 和 电动机 在低 速
２７ ｒ ｒ． ３． ６
根据 电控 系统 的参 数 ，电容 电压在 ２ ２ ０ Ｖ 到 ３ ５ ０ Ｖ时 ， 容值＞ ３ ８ ． ８ ６ Ｆ即可满 足要 求 。因此根据 电容 的型号 ，考虑 选取 美 国 Ｍａ ｘ ｗｅ ｌ ｌ Ｂ ＭＯ Ｄ０ １ ６ ５
率 ，取０ ． ９ ６ 。
基 础 车 的发 动 机 功 率 为 １ ７ ８ ｋ Ｗ ，考 虑 到 Ｐ Ｈ Ｅ Ｖ 增加 了超级 电容 、 电池 和 电机等 的重量 ，
并需要 满足 电功 率 Ｌ ｈ ＞ ５ ０ ％的要 求 ， 初步 确定 电机
行 驶 中 的 回 电功 率 的 需 要 ，选 择 发 动 机 功 率 ＞ １ ４ ５ ｋ Ｗ 。 国Ⅳ 排放 的玉 柴 ＹＣ ６ Ｊ ２ ０ ０ ． ４ ２ 发动机 满
电机 转速 ，设 定为 ２ ５ ０ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 。
式中：
车速。
： —— 电机 峰值 功率 ，ｋ Ｗ； —— 爬 坡
第 ４期
林剑健 ：插 电式混合动 力系 统匹配计 算
经计算，
： ｉ１ ＞ ４ ３ ｋ Ｗ。最终选择驱动电机
Ｅ ＝０ ． ５ Ｃ（ ｕ 一 ２ ２ ） ０ ． ４