ISG型混合動力長安汽車關(guān)鍵技術(shù)研究_圖文

1、重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文ISG型混合動力長安汽車關(guān)鍵技術(shù)研究姓名:楊雪梅申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):車輛工程指導(dǎo)教師:秦大同;汪正勝20040510迫于環(huán)境污染和石油資源短缺的壓力,致力于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,混合動力汽車成為21世紀汽車工業(yè)的一大發(fā)展方向。國內(nèi)外專家基本上達成共識:混合動力電動汽車的使用不只是電動汽車的一個過渡階段,雨是汽車工業(yè)即將面臨的一場新的革命。為了開發(fā)ISG型混合動力轎車,在國家“863”項目的資助下,本論文針對長安ISG型混合動力轎車的研制進行了試驗和理論研究及其計算機仿真,具體內(nèi)容如下:1.對JL474Q1發(fā)動機進行性能試驗,在實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)造發(fā)動機轉(zhuǎn)矩模型和發(fā)動機燃油消耗

2、模型。設(shè)計了電子節(jié)氣門的控制器,開發(fā)了控制器硬件電路,并對電子節(jié)氣門進行了試驗,驗證電子控制單元對節(jié)氣門的控制性能。2.分析羚羊轎車和CVT變速器的結(jié)構(gòu)參數(shù),進行CVT變速器的選型。通過液力變矩器性能試驗,建立了液力變矩器數(shù)學(xué)模型。3.在蓄電池試驗的基礎(chǔ)上,分析和研究了Ni。MH蓄電池充放電特性及其影響因素,建立了用安時一開路電壓算法(Ah0CU法預(yù)測蓄電池的剩余能量和荷電狀態(tài)計算模型。4.進行ISG電機實驗,選擇電機的主要參數(shù),分析了ISG電機的效率曲線和特性曲線,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)建立了ISG電機仿真數(shù)學(xué)模型,進行了ISG電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制仿真。5.通過使用ADvISoR軟件,建立了整車模

3、型(包括發(fā)動機、ISG電機、cvT無級自動變速器、蓄電池等,進行了各種車輛行駛工況仿真。關(guān)鍵詞:汽車,混合動力,ISG,仿真Under the pressure of environment pollution and the scarcity of oil source,to be dedicated to the strategy of sustainable development,Hybrid Electric Vehicle(HEV becomes an important consideration in the twenty-first century in order to g

4、et sustainable development of Automobile industry.All specialist in whole world have agreed on the point:the application of Hybrid Electric Vehicle will not be a transition phase,but be a new revolution ofAutomobile industry.In order to develop ISG Hybrid Electric Vehicle,theoretical and experiment

5、researches of Changan HEV have been carried out financed by National“863project(2001AA501300which includes follow cOntent:I.The torque and fuel consumption model of engine jL474Q1has been built up based on the engine test.Electric throttle control unit and its circuit board ate designed and develope

6、d.And the control performance of electric throttle system is verified by experiment.2.The type of Continuously variable transmission(CVTis decided by analyzing the structure parameter of LingYang car.Model for getting the ratiochanging rate is put forward.Dynamic Performance test ofCVT has been done

7、.The result is accordant with that of theoretical researches,Base on experiment of torque converter,a mathematics model oftorque convertar is established.3.Based on the experiment of NiMH battery,investigations on characteristics of discharging and charging ofNiMH baaary,and analysis of influencing

8、factor ofNiMHbattery,art approach of Ah-OCU has been built to estimate an acoBrate surplusenergyand State ofCharge ofNiMH batteries.4.The efficiency and performance map of Integrated Starter/Generator(ISOis drawn by the experiment.The simulation model ofISG is built up.5.Vehicle powertrain model inc

9、luding engine.isQ CVT and battery is build up by usingADVISOR.The simulation result of all kinds of car work cOndition indicates that Changan ISG HEV has both less exhaust emission and fuel cOnsumption.The research also provide theoretical analysis and design method for ISG HEV development Keywords:

10、Hybrid Electric Vehicle(HEV,Continuously variable transmission(CVT, the State ofCharge,Battery,Integrated Starter/Generator(ISG11緒論1緒論當(dāng)前,混合動力電動汽車的研究與開發(fā)已在世界范圍內(nèi)由點向面地擴展,發(fā)展相當(dāng)迅速。發(fā)達國家的許多研究成果已走出了實驗室,并開始進入市場,如豐田的Prius混合動力電動汽車已經(jīng)形成小規(guī)模批量生產(chǎn)。許多發(fā)展中國家也已開始籌集資金,組織科研力量進行可行性論證和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)【1。混合動力電動汽車相對于電動汽車和代用燃料汽車的優(yōu)勢使其具有良好的

11、商業(yè)前景。據(jù)專家研究,混合動力電動汽車的生命周期至少有30年,若考慮使用清潔燃料,其前景更為廣闊。在當(dāng)前電動汽車的成本和電池等技術(shù)難以取得重大突破的時期,開發(fā)混合動力電動汽車有利于解決環(huán)境、能源等可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略所要求解決的緊迫問題【2】。目前國內(nèi)外專家基本上達成共識:混合動力電動汽車的使用不只是電動汽車的一個過渡階段,而是汽車工業(yè)即將面臨的一場新的革命。眾所周知,燃料電池雖然是電動汽車商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的一個希望,但是由于燃料電池不可逆,如果單純使用燃料電池作為動力源,在制動和減速時無法實現(xiàn)能量回收,另外燃料電池汽車啟動也是一個有待解決的問題。因此燃料電池同樣需要與電池組成混合動力系統(tǒng)。基于以上分

12、析,混合動力電動汽車的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展是必然的趨勢3。總體來說,混合動力電動汽車的研究和開發(fā)仍處于起步階段,其關(guān)鍵技術(shù)(如電池管理系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)總成還有待改進和創(chuàng)新,成本價格有待降低,性能也有待提高,這樣才能滿足代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車的技術(shù)與市場要求【4-”。1.1傳統(tǒng)燃油汽車與純電動汽車的缺陷1.1.1傳統(tǒng)燃油汽車的缺陷汽油機一直是上個世紀最主要的汽車動力設(shè)備,今天,這世界上生產(chǎn)的汽車幾乎都在使用內(nèi)燃式發(fā)動機【l”,但是,這種引擎同時具有很多缺點,如:需使用不可再生的自然資源(石油、空氣污染(排放廢氣和投資巨大等。而總體上講我國的石油資源卻很缺乏,據(jù)統(tǒng)計,我國2000年原油產(chǎn)量1.6億噸,進口原

13、油O.73億噸,還不包括一些走私燃油,預(yù)計到2010年,原油需求3.6億噸,國內(nèi)產(chǎn)量2億噸,進口1.6億噸,邸意味著45%原油需求的要靠進口121。汽車對社會環(huán)境造成的污染相當(dāng)嚴重,除直接污染源(如一氧化碳、碳氫化臺物、氮氧化物、硫化物等外,還有二氧化碳造成的溫室效應(yīng)。據(jù)聯(lián)合國的“政府間氣候變化專業(yè)委員會(IPCC”評估,1996年世界上共排放二氧化碳大約200億噸,美國居第一位,占25%,其中汽車大約占排放量的20%。中國居第二位,重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文占13.5%,IPCC在關(guān)于二氧化碳排放情況特別說明中指出,20世紀地球表面濕度上升了0.40(2.0.80C,到2100年將比1999年上升

14、1.50C一60C,到時地球海平面可能上升15厘米.95厘米。1997年聯(lián)合國的京都協(xié)議書簽定了排放溫室效應(yīng)氣體的第一個國際性法律文件,中國是締約國之一,當(dāng)然也要遵守該協(xié)議的規(guī)定。目前世界上很多國家,都已對單車二氧化碳的排放作出明確的逐年降低排放的標準。同時也有大量的汽車動力設(shè)備的替代方案,如電力、燃料電池和動力組合等相繼問世,新的發(fā)動機技術(shù)在過去的十多年里也有了很大的發(fā)展。1.1.2純電動汽車的缺陷目前世界上最好的純電動汽車,一次充電行程也只為150.200公里,其主要的原因是目前仍沒有一種能源,能夠提供足夠高的比能量和比功率,使純電動車的性能完全與燃料汽車相匹配131。因此,要進行長距離的

15、旅行.人們不得不選用普通燃油汽車。就成本而言,純電動汽車比普通燃油汽車高出卜2倍,如日本的RAV4-EV的零售價為495萬日元/輛,而性能相近的汽車零售價為200萬日元/輛,因為這種車電池容量為25.30kWh,電池成本大約占電動車成本的40%,再加上相應(yīng)的充電站等配套設(shè)施還難以跟上,充電時間過長等原因,現(xiàn)階段純電動汽車在國際上還難以被人們普遍接受。因此,為了克服上述問題,混合動力汽車可以采用多能源系統(tǒng)就被人們所關(guān)注?；旌蟿恿ζ嚨闹T多好處是顯易而見的:氣體排放的污染程度不到常規(guī)汽車的30%,油耗卻降低了25%.30%t14】,可以利用現(xiàn)有的加油站加油,其行駛距離也和常規(guī)汽車一樣,尤其重要的是

16、,其成本比純電動車低得多,在大規(guī)模生產(chǎn)條件下,這種汽車在成本上基本接近純內(nèi)燃機汽車,混合動力汽車在夜晚可接220V交流電充電,在白天行駛里程較短時,僅電池保存的能量即可滿足需要,對于長距離的旅行,發(fā)電機可以對電池充電,以保持電池處于充電狀態(tài)。1.2國內(nèi)外混合動力汽車的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀美國能源都和美國的三大汽車公司合作,正在推行一項龐大的PNGV計劃混合動力汽車計劃,政府與三大汽車公司分別簽定混合動力汽車開發(fā)合同,要在低污染的條件下制造出每百公里油耗不超過3升的汽車,經(jīng)過三年論證的結(jié)果表明采用混合動力技術(shù)是切實可行的。通用汽車公司宣布在2004年將生產(chǎn)7000輛采用混合動力系統(tǒng)的SUV多功能運動汽

17、車,預(yù)計先在通用較小的SUV車型上推廣,混合動力系統(tǒng)將使每輛汽車的平均成本增加1500美元;福特公司也已經(jīng)開發(fā)出兩款混合動力車型【I“。日本汽車界也己將電動汽車開發(fā)重點從純電動汽車轉(zhuǎn)向混合動力汽車,其中豐田公司在1997年研制出PRIUStl6】,而本田公司研制了基于ISG的輕度混合動力轎車Insightt071,于1998年12月推向市場,并獲得了好評;豐田的COASTER客1緒論車、日野的混合動力客車和貨車也已經(jīng)進入商業(yè)化階段:克萊斯勒推出LE“道奇。無畏ESX”混合動力車【l8l;日產(chǎn)也繼本田推出的Insight混合動力轎車后推出了TIN0混合動力轎車119】;日本微車巨頭鈴木公司也在1

18、999年的東京汽車展上展出了WAGON混合動力車120。歐洲在混合動力汽車的開發(fā)、研制和推廣方面作了大量投入。目前,德國已有20輛混合動力大客車在斯圖加特和威塞爾市運行。歐洲六大汽車公司聯(lián)合就混合動力汽車技術(shù)、性能等進行了綜合評價,認為其技術(shù)成果可望使混合動力汽車成本接近于一輛傳統(tǒng)汽車,使客戶買得起、賣家可盈利。其對市場的調(diào)查也表明,大多數(shù)顧客在燃油汽車、混合動力汽車和純電動汽車三者之間更愿意選擇混合動力汽車。最近,德國汽車工業(yè)準備實施新的排放標準和節(jié)能要求,將在部分地區(qū)限制百公里油耗超過5升的轎車行駛,也將促使人們把希望寄托在混合動力汽車的開發(fā)上。在國際上應(yīng)用ISG較成功的車型都是在1.5升

19、以下輕度混合動力轎車,這與本項目擬開發(fā)的長安羚羊轎車的車型相似。我國在“八五”和“九五”期間,有計劃地開展了電動汽車的研制工作。清華大學(xué)研制的電動中巴車已投入試運行;中國遠望(集團公司和北京理工大學(xué)、國防科技大學(xué)及河北長安勝利等單位也聯(lián)合開發(fā)出了電動大客車樣車;其他如廣東等地區(qū)也在進行電動汽車的研制。在此基礎(chǔ)上我國混合動力汽車的研制也取得了一定的進展。1998年,清華大學(xué)與廈門金龍公司合作研制了混合動力客車樣車:同年,江蘇理工大學(xué)承擔(dān)了江蘇省科委下達的重點工業(yè)科技攻關(guān)項目混合動力公交輕型客車的研制;其他許多院校及科研機構(gòu)也都開始了混合動力汽車的研究和研制工作。1.3混合動力汽車的型式混合動力電

20、動汽車將原動機、電動機、能量儲存裝置(蓄電池按某種方式組合在一起,有串聯(lián)式、并聯(lián)式和混合式3種布置形式。1.3.1串聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)串聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的示意圖見圖1.1。發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電,其電能通過電動楓控制器直接輸送到電動機,由電動機產(chǎn)生電磁力矩驅(qū)動汽車。發(fā)動機功率是以汽車某一速度下穩(wěn)定運行工況所需的功率選定的,當(dāng)汽車運行工況變化,電動機所需的驅(qū)動功率與發(fā)動機輸出功率不一致時,由控制器控制發(fā)電機向電池充電(吸收發(fā)電機富余的電能或使電池向電動機放電(協(xié)助發(fā)電機供電,電池充電和放電電流的大小由控制器根據(jù)電動機驅(qū)動功率的變化情況進行控制。串聯(lián)式混合動力電動汽車發(fā)動機能保持在最佳工作區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定運行這一特

21、點的優(yōu)越性主要表現(xiàn)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文在低速、加速等運行工況,而在汽車中、高速行駛時,由于其電傳動效率低,抵消了發(fā)動機油耗低的優(yōu)點,因此,串聯(lián)式混合動力電動汽車更適用于在市內(nèi)低速運行的工況。在繁華的市區(qū),汽車在起步和低速時還可以關(guān)閉發(fā)動機,只利用電池進行功率輸出,使汽車達到零排放的要求。圖1.1串聯(lián)式HEV動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖Fig1.1Structure diagram ofseries HEV powertrain system1.3.2并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖1.2。發(fā)動機通過機械傳動裝置與驅(qū)動橋連接,電動機通過動力復(fù)合裝置也與驅(qū)動橋相連,汽車可由發(fā)動機和電動機共同驅(qū)動或各

22、自單獨驅(qū)動。并聯(lián)式混合動力電動汽車其發(fā)動機功率也是以汽車某一速度下穩(wěn)定行駛工況所需的功率選定的,當(dāng)汽車在低速或變速工況行駛時,需通過加速踏板和變速器來調(diào)節(jié)發(fā)動機的功率輸出;而在汽車高速行駛,發(fā)動機的輸出功率低于汽車行駛所需功率時,由控制器控制電動機協(xié)助驅(qū)動。并聯(lián)式混合動力電動汽車也可實現(xiàn)零排放控制,在繁華的市區(qū)低速行駛時,卜加速踏板2一制動踏板一機械連接電氣連接圖1.2并聯(lián)式HEV動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig1.2Structure diagram ofparaUel HEVpowertrain system41緒論可通過關(guān)閉發(fā)動機和使離合器分離,也可以使汽車以純電動方式運行。但這樣就需要功率足夠

23、大的電動機,所需的電池容量也相應(yīng)要大。1.3.3混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合,其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1_3。發(fā)動機發(fā)出的功率一部分通過機械傳動輸送給驅(qū)動橋,另一部分則驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。發(fā)電機發(fā)出的電能由控制器控制,輸送給電動機或電池,電動機產(chǎn)生的驅(qū)動力矩通過動力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動橋?；炻?lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和控制方式充分發(fā)揮了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點,能夠使發(fā)動機、發(fā)電機、電動機等部件進行更多的優(yōu)化匹配,從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)工作在最優(yōu)狀態(tài),因此更容回一(I困i機械聯(lián)結(jié)電器聯(lián)結(jié)圖1.3混聯(lián)式HEV動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig13Structure diagram ofh

24、ybrid HEV powertrain system驅(qū)動橋圈l4豐田Prius驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖Fig1.4Structure diagram of TOYOTA Prius powertraln system5重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文易實現(xiàn)排放和油耗的控制目標。但混聯(lián)式的動力復(fù)合形式更復(fù)雜,因此對動力復(fù)合裝置的要求更高。目前的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)一般以行星齒輪作為動力復(fù)合裝置的基本構(gòu)架。圖1.4為豐田公司Prius車的驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,它的驅(qū)動系統(tǒng)被公認為是目前最成功的結(jié)構(gòu)。1.4“IsG型混合動力長安轎車”項目策劃1.4.1開發(fā)“IsG型混合動力長安轎車”迫切性多年來,面對國外競爭對手的強大沖擊,我

25、國弱小的汽車工業(yè)舉步維艱,“引進落后再引進再落后”,始終未能在激烈的國際競爭中確立自己應(yīng)有的地位。隨著WTO的加入,我國的汽車行業(yè)將面臨前所未有的嚴峻挑戰(zhàn),能否繼續(xù)生存,將取決于今后5年寶貴保護期內(nèi)我們能否在技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)上取得重大突破。我國在傳統(tǒng)的汽車技術(shù)領(lǐng)域比發(fā)達國家落后30多年,而在電動汽車這一新的領(lǐng)域,由于大家都起步較晚,我們與汽車發(fā)達國家的差距還不是特別明顯,只落后8年左右的時間,部分核心技術(shù)居世界領(lǐng)先水平。從可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略來看,我國發(fā)展電動車的緊迫性更加突出,我國石油儲備量僅占世晃的2%,自1993年開始,我國已變?yōu)閮暨M口國,去年進口五油7000萬噸,隨著我國進入汽車消費普及期

26、,汽車保有量將迅速增加,能源緊張狀況日趨嚴峻;從環(huán)境角度講,我國的環(huán)境污染十分嚴重,世界環(huán)境污染最嚴重的十大城市中,我國就占了7個。ISG型長安混合動力轎車用電池作輔助動力,既克服了純電動汽車的續(xù)駛里程短、價格昂貴等缺點,又有利于大幅度減少汽油消耗,合理利用電能,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),為解決城市污染問題開辟了一條新途徑。1.4.2開發(fā)“IsG型混合動力長安轎車”必要性隨著我國強制環(huán)保、安全法規(guī)的出臺,長安公司作為國內(nèi)5大轎車生產(chǎn)基地之一,從自身發(fā)展的戰(zhàn)略出發(fā),要使長安汽車有新的經(jīng)濟增長點,取得跨越式發(fā)展,大大增強自身競爭實力,同時也刺激零部件企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品(如節(jié)能空調(diào)、輕質(zhì)車身等技術(shù)進步,帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)同

27、步發(fā)展,就必須生產(chǎn)無污染或低污染的汽車。長安公司在九五期間還承擔(dān)了國家科技部清潔汽車專項課題“CNG單燃料多點電噴羚羊出租車開發(fā)”,勞已經(jīng)通過了驗收。與國內(nèi)外聯(lián)合開發(fā)的多氣門電噴發(fā)動機及新型乘用車已經(jīng)實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。另外通過開發(fā)性能先進的混合動力汽車,也可以展示其先進的技術(shù)水平、雄厚的開發(fā)實力和先進的研究手段,同時樹立長安汽車公司及產(chǎn)品的新形象。在經(jīng)過前期大量的市場調(diào)研、技術(shù)預(yù)研的基礎(chǔ)上,長安公司決定將混合動力系統(tǒng)作為減少燃油消耗和減低排放的重要方案,采用并聯(lián)結(jié)構(gòu)和起動機,發(fā)電機一體化(1SG技術(shù),開發(fā)ISG型混合動力長安轎車,其動力系統(tǒng)由永磁直流電機與1緒論JL474Q1發(fā)動機組成,形成高性

28、能、高效率的驅(qū)動系統(tǒng)。通過采用JL474Q1發(fā)動機的動力、制動時進行發(fā)電對動力電池進行充電。以驅(qū)動電機,可解決純電動車續(xù)駛里程不足的缺點,提高電動車的競爭力,另外,通過優(yōu)化發(fā)動機的運行狀態(tài),可以實現(xiàn)系統(tǒng)的高效率,與純內(nèi)燃機相比,在提高燃燒效率的同時,還可以減少廢氣排放和降低噪音,由于是并聯(lián)結(jié)構(gòu),它體積較小,重量較輕,成本也較低廉。1.4.3開發(fā)“l(fā)sG型混合動力長安轎車”可行。性1.長安混合動力轎車經(jīng)濟效益分析1經(jīng)濟分析原則(1混合動力轎車在出租車領(lǐng)域有較大的市場前景,本分析是針對混合動力轎車作為出租車使用的情況;(2普通電噴車每天的平均燃油費用是通過調(diào)查出租車司機采集的數(shù)據(jù);(3在混合動力技

29、本比較成熟雖整車達到批量生產(chǎn)時,預(yù)計混合動力轎車新增成本為20000元/臺;H收益分析采用增量分析法;(5企業(yè)產(chǎn)品定價策略方案:方案一是指混臺動力轎車與原電噴車利潤相同的情況;方案二是指混合動力轎車比原電噴車利潤適當(dāng)增加的情況。2成本及收益分析表1.1長安轎車年消耗燃油費用比較(單位:元、車型項目、普通電噴車混合動力車平均每天燃油費用10070一年運行時間(天365365全年燃油費用3650025550混合動力轎車每年節(jié)省燃油費用H950注:混合動力轎車比原電噴車節(jié)油30%表1.2長安混合動力轎車整車成本及售價估算(單位:元Tab 1.2Evaluation of cost and selli

30、ng price for Changan HEV(Yuan芋型混合動力轎車數(shù)據(jù)朱原電噴車數(shù)據(jù)方案一方案二整車售價(含稅100000.OO 121148_36125000.00(不含稅85470.09J03545.60106837.61重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文傭金2500.002500.002500.OO 現(xiàn)金折扣2%】950.002372.972450.00出廠價(含稅95550.00116275.39120050.00 (不含稅81666.6799380.67102606.84消費稅2858.333478.323591.24整車成本(含稅86355.75106355.75106355.75 (不

31、含稅738083390902.3590902.35利潤5000.005000.008113.25注:1、方案一:混合動力轎車與電噴車利潤相同;方案二:混合動力轎車比電噴車利潤適當(dāng)增加:2、混合動力轎車新增成本(含稅按20000元計算,新增成本、投資、回報及收益見表1.3表1.5;3、混合動力轎車排放可達到歐3標準,但消費稅只按達到歐2標準減征30%計算。即消費稅率由5%降為3.5%。表1.3混合動力轎車新增成本明細Tab l,3Detail ilew increascd cost of HEV新增部件價格(元1、ISG電機及控制系統(tǒng)80002、整車多能源管理系統(tǒng)25003、電池及管理系統(tǒng)950

32、0其中:電池5000管理系統(tǒng)4500合計20000表1.4用戶新增投資及投資回報分析(單位:元(方案一Tab1+4Analysis of consumer new added investment and repayment(Yuan(Project1新增投資用戶累計新1年度年節(jié)省燃油費用增收益l車價提高更換電池81緒論第1年21148.36010950一lOl98.36第2年0500010950.-4248.36第3年05000109501701.64第4年O500010950765l,64第5年050001095013601.64用戶投資回收期(年2.7l(方案二(Project2新增投資

33、年度年節(jié)省燃油費用用戶累計新增收益車價提高更換電池第1年25000.00010950.14050.00第2年0500010950.8100.00第3年O500010950.2150.00第4年05000109503800.00第5年05000109509750.00用戶投瓷回收3.36期(年注:蓄電池的使用壽命按10萬公里計算。表1.5:企業(yè)新增收益分析(單位:元Tab1.5Analysis of corporation new added income(Yuan車型及方案混合動力轎車原電噴車利潤及收益方案一方案二單車利潤5000.005000.008113.25單車薪增收益O.000.003

34、¨3,259重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3經(jīng)濟分析結(jié)論在混合動力技術(shù)比較成熟且整車達到批量生產(chǎn)的條件下,長安混合動力轎車在經(jīng)濟上是可行的,且無論企業(yè)采用方案一或方案二的定價策略,對于企業(yè)和用戶都是雙贏的結(jié)果,只不過,方案一的定價策略會使用戶受益更多,而方案二的定價策略會使企業(yè)受益更多。3.產(chǎn)業(yè)化前景分析在項目進行中,我們提出以整車開發(fā)為主導(dǎo),關(guān)鍵零部件和相關(guān)材料緊密結(jié)合、基礎(chǔ)設(shè)施協(xié)調(diào)發(fā)展,政策法規(guī)、技術(shù)標準與評估技術(shù)同步展開的基本方針:堅持官、產(chǎn)、學(xué)、研四位一體想結(jié)合的方式,突破地域、行業(yè)、和所有制觀念,聯(lián)合攻關(guān);從項目的開始階段起,就充分利用社會資源和國家“九五“期間電動汽車的科研成果;關(guān)

35、鍵零部件可采用全球采購,這樣以保證該項目的各零部件的產(chǎn)品化和產(chǎn)業(yè)化目標的實現(xiàn)。同時,ISG技術(shù)在羚羊轎車上開發(fā)成功后,待技術(shù)成熟后,就可以順利的向其它車型如轎車、微型客車、中巴、大巴等上移植,使科研成果可以得到廣泛的應(yīng)用、推廣。另外,汽車工業(yè)由傳統(tǒng)汽車向電動汽車的過渡必將極大的推動汽車工業(yè)的技術(shù)改造,促進傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的信息化和現(xiàn)代化,專家估計,電動汽車對經(jīng)濟的帶動作用比傳統(tǒng)汽車還大2.3倍,大力發(fā)展電動汽車,必將有利地推動相關(guān)業(yè)信息化,電動車的產(chǎn)業(yè)化過程必將刺激和推動包括信息產(chǎn)業(yè)在內(nèi)的諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。4.市場預(yù)測我國人均GDP值已達到家用轎車普及水平和根據(jù)“國家十五汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展綱要”的

36、要求,將重點發(fā)展小排量低價位的經(jīng)濟型轎車等因素的支持,為混合動力汽車的發(fā)展、市場的需求提供了強有力的保障。在純?nèi)加蛙囅拗频耐瑫r,政府對環(huán)保車輛(含混合動力汽車的扶持,在開發(fā)和生產(chǎn)銷售等環(huán)節(jié),將會給予更多的支助和優(yōu)惠政策,如為保護環(huán)境、促進低污染排放汽車的生產(chǎn)和消費,達到歐II標準低污染排放的小汽車,將減征30%的消費稅,甚至購車補貼。同時城市居民素質(zhì)的提高,渴望清潔的生活環(huán)境和對新鮮事物的接受,混合動力汽車在市場競爭中逐漸取得主動權(quán)。長安混合動力轎車的動力系統(tǒng)由電力(永磁直流電機與燃油發(fā)動機(JL474Q1,采用并聯(lián)方案和起動機/發(fā)電機一體化(ISG技術(shù)進行混合,組成高性能、高效率的驅(qū)動系統(tǒng)。

37、整車市場定位為經(jīng)濟型,主要適用于城市內(nèi)出租、風(fēng)景旅游渡假區(qū)及大型游樂區(qū)內(nèi)等場所和行政公務(wù)用車等領(lǐng)域。與同檔次的傳統(tǒng)純內(nèi)燃機汽車相比,其主要優(yōu)勢在于:降低了油耗30%以上(GBl8352.1工況法,整車排放達到歐,降低車外噪音ldBA以上,同時它續(xù)駛里程不小于500KM,加O1緒論速性能和同類內(nèi)燃機汽車相當(dāng)。這些優(yōu)良的性能加上良好的環(huán)保概念和省油性必能吸引很多消費者的目光,進而產(chǎn)生巨大的需求。在整車的造價上,也只比同檔次的傳統(tǒng)汽車最多增加30%的成本,按長安羚羊CDC狀態(tài)8萬多元的售價計算也就是10多萬元,這樣的價位隨著人們收入水平的不斷提高,相信到時候很多消費者都可以接受的。長安混合動力轎車項

38、目在2005年完成后進行形式認證和小批量試制,同時將組建示范車隊。其直接經(jīng)濟效益主要體現(xiàn)在減少燃油消耗,降低使用成本和新增工業(yè)產(chǎn)值上,根據(jù)估算,l輛基于ISG技術(shù)的混合動力出租車每年將節(jié)約燃料費約1萬元左右(按每年行駛365天,剛氐濁耗30%計,整車改裝所造成的售價增加部分,可以通過節(jié)省使用費在兩年左右的使用期內(nèi)進行回收。因此,用戶使用混合動力轎車經(jīng)濟實惠,效益顯著。重慶甚至全國擁有能夠提供大量的混合動力汽車需求的特殊的市場(如城市出租車,有競爭的生產(chǎn)成本,并且具有愈來愈迫切的保護環(huán)境和不可再生自然資源的需求,這些因素綜合起來,為長安混合動力汽車提供了非常獨特的機會。另外,從豐田公司1997年

39、剛推出混合動力電動轎車到1998年底銷售看,市場最初的銷售達到了近3000臺,截止今年上半年累計超過lO萬輛。2008年的北京奧運會將全部采用國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的電動汽車,初步估算這將是一個20億的巨大市場,通過奧運會這個舞臺對電動汽車消費生產(chǎn)的輻射效應(yīng)更是不可估量的,這可能帶動電動汽車消費的跨越式增長。1.5本文的主要研究內(nèi)容為了開發(fā)ISG型混合動力轎車,在國家“863”項目的資助下,本論文針對長安ISG型混合動力轎車進行了試驗和理論研究及其計算機仿真,具體內(nèi)容如下:1.對JL474Q1發(fā)動機進行性能試驗,在實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)造發(fā)動機轉(zhuǎn)矩模型和發(fā)動機燃油消耗模型。設(shè)計電子節(jié)氣門的控制器,開發(fā)控制器

40、硬件電路,并對電子節(jié)氣門進行了試驗,驗證電子控制單元對節(jié)氣門的控制性能。2.分析羚羊轎車和c變速器的結(jié)構(gòu)參數(shù),完成CVT變速器的選型。進行液力變矩器性能試驗,建立液力變矩器數(shù)學(xué)模型。3.在蓄電池試驗的基礎(chǔ)上,分析和研究Ni.MH蓄電池充放電特性及其影響因素,提出了安時一開路電壓算法(慫oCu法預(yù)測蓄電池的剩余能量和荷電狀態(tài)計算方法。4.進行ISG電機實驗,選擇電機的主要參數(shù),得到ISG電機的效率曲線和特性曲線,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)建立ISG電機仿真數(shù)學(xué)模型,進行ISG電機轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)控制仿真,得到了良好的控制效果。重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文5.通過使用ADVISOR軟件,建立整車模型(包括發(fā)動機、ISG

41、電機、CVT無級自動變速器、蓄電池等,進行各種車輛行駛工況仿真,得到了良好的車輛排放性和燃油經(jīng)濟性。2發(fā)動機模型及電子節(jié)氣門改造2發(fā)動機模型及電子節(jié)氣門改造長安ISG混合動力轎車采用JL474Q1發(fā)動機。發(fā)動機作為混合動力汽車的能源之一,必須與另一個能量單元ISG進行匹配,做到合理分工、協(xié)調(diào)工作,因此必須進行發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性性能實驗,并按需要做相應(yīng)的改造。2.1發(fā)動機性能試驗】.發(fā)動機的試驗方法及內(nèi)容分別測試了發(fā)動機油門開度百分比固定在1%、2%10%(間隔2%,13% 40%(間隔3%,45%100%(間隔5%時,以及發(fā)動機轉(zhuǎn)速在800、900、1000 6000rpm(間隔300rp

42、m時,發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩及油耗,油耗測試采用重量測定法【2”。試驗前對發(fā)動機進行了磨合,試驗時發(fā)動機處于熱機狀態(tài)。進行了發(fā)動機的怠速試驗、負荷特性試驗并繪制了相關(guān)性能曲線圖。2.發(fā)動機的速度特性發(fā)動機的速度特性表示的是發(fā)動機的動力性能與經(jīng)濟性能隨轉(zhuǎn)速的變化關(guān)系(以動力性能為主。它包括全負荷時的速度特性(外特性和部分負荷時的速度特性(部分特性兩大類m】。前者為發(fā)動機在節(jié)氣門全開時的最太作功能力以及對應(yīng)的經(jīng)濟性能,后者為節(jié)氣門處于部分開啟狀況時發(fā)動機所表現(xiàn)的各項性能指標。將發(fā)動機節(jié)氣門全開時,扭矩兀、功率Pe以及燃油消耗率b與發(fā)動機轉(zhuǎn)速n。之間的函數(shù)關(guān)系以曲線表示,此特性曲線稱為發(fā)動機外特性曲線

43、。圖2.1為JL474Q1發(fā)動機的外特性曲線。由圖可見。發(fā)動機的最小穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速為n黜in=1000rpm。隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速增加,發(fā)動機發(fā)出的扭矩和功率都在增加,最大扭矩疋。時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速n(rpm芒C圖2.1JL474Q1發(fā)動機的外特性Fig2.1External characteristic of engineJL474QI重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文為nc=2500rpm。再增加發(fā)動機轉(zhuǎn)速時,疋先有所下降,然后有所增加。到ne_-4500rpm 時,達到另一扭矩峰值;而功率繼續(xù)增加,一直到最大功率。,此時發(fā)動機轉(zhuǎn)速為nm“=6000rpm。若扭矩的單位以Nm表示,功率的單位以kW表示,轉(zhuǎn)速的單位以

44、rpm表示,則功率與扭矩有如下關(guān)系【221:P-焉他-,發(fā)動機節(jié)氣門部分開啟時,兀、段以及b。與n。之間的函數(shù)關(guān)系曲線稱為發(fā)動機部分負荷特性鰒線。圖2.2為JL474Q發(fā)動機外特性及部分特性的扭矩與功率曲線。各條曲線代表不同的節(jié)氣門開度。10080霉60 Z吝4020605040拿善3。2010O100020003000400050006000100020003000400050006000月,(rpm4.(rpm圖2.2JL474QI發(fā)動機的外特性和部分特性Fig2.2External characteristic and partial characteristic ofengine JL

45、474Q12.2發(fā)動機的數(shù)值模型汽車動力性、燃油經(jīng)濟性模擬計算是以發(fā)動機數(shù)學(xué)模型為重要依據(jù)的。發(fā)動機數(shù)學(xué)模型的描述,包括汽車發(fā)動機外特性(使用外特性和萬有特性。描述發(fā)動機性能特性的方法有表格法、插值法和模型法三種,前兩種方法精確度較高,但占用內(nèi)存較多、運算速度較慢。對己知試驗數(shù)據(jù)的發(fā)動機,其使用外特性可以看作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的一元函數(shù),用最小二乘法擬合得出;而萬有特性可以看作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機扭矩的二元函數(shù),用曲面擬合法田l可得。發(fā)動機的負載決定了發(fā)動機的運行工況。嚴格地說,大部分發(fā)動機的負載是屬于動態(tài)的。汽車發(fā)動機80%以上的工況是處于不穩(wěn)定的過渡狀態(tài)。但限于目前的發(fā)動機測試技術(shù),菲穩(wěn)態(tài)工況還

46、不能用定的動態(tài)的或過渡性的特性來表示,主要還是利用穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機特性試驗獲得的模型近似地描述非穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)142發(fā)動機模型及電子節(jié)氣門改造動機瞬態(tài)特性?？紤]到發(fā)動機在加速工況時,其扭矩較穩(wěn)定工況有所下降,燃油消耗率有所上升,一般認為其扭矩下降量與曲軸角加速度成線性關(guān)系,可以采用修正系數(shù)的方法來考慮這種影響,借以減少穩(wěn)態(tài)工況代替瞬態(tài)工況帶來的誤差。在本文中,由于用來進行模擬計算的計算機性能較好,故采用了精度較高的數(shù)表插值法。1.發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)扭矩特性研究表明,發(fā)動機的外特性曲線和部分負荷特性曲線均是發(fā)動機節(jié)氣門開度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的函數(shù),即正=f,n。在一定的節(jié)氣門開度下發(fā)動機輸出扭矩曲線可由試驗數(shù)

47、據(jù)三次樣條插值擬合達到滿意的精度24】。因此可用有限的試驗數(shù)據(jù)建立發(fā)動機的數(shù)值模型。根據(jù)發(fā)動機的試驗數(shù)據(jù)及其應(yīng)用范圍,分別繪出節(jié)氣門開度和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的坐標向量,即:節(jié)氣門開度口=喁,口:,%】1和發(fā)動機轉(zhuǎn)速n。=H。,he2,%7,其中礬和%分別表示發(fā)動機最小和最大節(jié)氣門開度。he!和n。分別代表發(fā)動機最低和最高轉(zhuǎn)速。坐標間隔為三次樣條的插值步長,插值步長分別相等,為口=口M-GO,=(口。一q/m,An。=”一nd=(n。一rtel/n。坐標值的間隔大小決定了數(shù)表的網(wǎng)格數(shù),坐標間隔越小則數(shù)表的網(wǎng)格越密,插值結(jié)果越精確,但數(shù)表的數(shù)據(jù)存儲量越大。圖2.3為用來構(gòu)造數(shù)表的發(fā)動機節(jié)氣門開度、發(fā)動機轉(zhuǎn)

48、速與穩(wěn)態(tài)輸出扭矩關(guān)系圖。給定發(fā)動機節(jié)氣門開度和轉(zhuǎn)速即可確定在穩(wěn)態(tài)工況下的輸出扭矩。0000圖2.3JI74Q1發(fā)動機的穩(wěn)態(tài)輸出扭矩Fi92.3Steadyouputtorque ofengineJL474Q1重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文2.非穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機性能的修正發(fā)動機大部分時間處于非穩(wěn)態(tài)工況。研究表明,非穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機的特性與穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機特性是不同的。當(dāng)汽車加速時,由于混合氣濃度逐漸變稀,致使發(fā)動機扭矩比穩(wěn)態(tài)工況下的扭矩低,發(fā)動機扭矩下降量與曲軸角加速度近似成線性關(guān)系,并且下降量不超過發(fā)動機最大扭矩的4%5%。同理,當(dāng)汽車減速時,由于混合氣濃度逐漸變濃,使發(fā)動機扭矩比穩(wěn)態(tài)工況下的扭矩高,扭

49、矩上升量與曲軸減速度也近似成線性關(guān)系【吲。因此,可以采用修正系數(shù)的方法來對發(fā)動機穩(wěn)態(tài)工況下的輸出扭矩進行修正并作為非穩(wěn)態(tài)工況下的輸出扭矩。即發(fā)動機的動態(tài)輸出扭矩為:P:ro一五華(2.2df 式中:z?發(fā)動機動態(tài)輸出扭矩(N.m兀發(fā)動機穩(wěn)態(tài)輸出扭矩(N-mdoe/dt發(fā)動機曲軸角加速度(1/s2五非穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機輸出扭矩下降系數(shù),對不同的發(fā)動機而言,五是不同的。該發(fā)動機五值取0.03。3.發(fā)動機油耗模型發(fā)動機負荷特性曲線給出了在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速下負荷與有效燃油消耗率的關(guān)系。根據(jù)每個發(fā)動機轉(zhuǎn)速下的負荷特性曲線獲得不同轉(zhuǎn)速下發(fā)動機功率與比油耗的關(guān)系也=6e(n。,繪制發(fā)動機負荷特性圖,如圖2.4所

50、示。利用插值擬合出如圖2.5所示的關(guān)于發(fā)動機有效燃油消耗率與發(fā)動機轉(zhuǎn)速及扭矩的關(guān)系曲面,即發(fā)動機油耗的數(shù)值模型。由于發(fā)動機動態(tài)特性對發(fā)動機的燃油消耗率影響不大,因0102030405060708090100兀(N.rn圖2.4JL474Q1發(fā)動機負荷特性圖Fig 2,4Load feature ofengine JL474Q1此,可以用發(fā)動機穩(wěn)態(tài)的油耗量近似代替其動態(tài)油耗量。由上述燃油消耗模型曲面圖作n。-Tc平面內(nèi)的等高線圖,即可得到萬有特性圖,如圖2.6所示。發(fā)動機的萬有特性圖也是發(fā)動機的效率圖,圖中各工作點反映了發(fā)動機的效率分布情況。啪瑚湖枷|柵(q 奎I ,囂一I q2發(fā)動機模型及電子

51、節(jié)氣門改造由于有ISG,因此發(fā)動機可以選擇在燃油消耗最低、但扭矩較高的范圍工作,或者為了保證車速,讓發(fā)動機選擇在相對固定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運轉(zhuǎn),追求更大的經(jīng)濟性。圖2.5JL474Q1發(fā)動機燃油消耗模型Fig2.5Fuel consumption model ofengine JI_A.74Q14,JIA74發(fā)動機的萬有特性從萬有特性上很容易看出heraax,。,咒。和發(fā)動機最經(jīng)濟的負荷和轉(zhuǎn)速。等油耗線的最內(nèi)層為最經(jīng)濟區(qū),曲線越向外,經(jīng)濟性越差。油耗率曲線稀疏的區(qū)域,隨工況變化油耗率變化較小,有利于變工況工作;油耗率曲線密集的區(qū)域,1101009080言70邑60r50403020lO1000200

52、030004000500060004。(rpm圖2.6JL474Q1發(fā)動機萬有特性圖Fig2.6Characteristic map ofengine JL474Q1工況稍有變動,油耗率變化很大,燃料系統(tǒng)的調(diào)節(jié)往往對這些區(qū)域很敏感。重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文等油耗曲線的形狀及分布情況對發(fā)動機的使用經(jīng)濟性也有很重要的影響。如果等燃油消耗率曲線圖形沿橫坐標方向較長,則表示發(fā)動機在負荷變化不大而轉(zhuǎn)速變化較大的情況下工作時,燃油消耗率變化較小:如果等燃油消耗率曲線圖形沿縱坐標方向較長,則表示發(fā)動機在負荷變化較大,而轉(zhuǎn)速變化不大的情況下工作時,燃油消耗率交化較d,1261。顯然,JL474Q1發(fā)動機屬于前一種

53、類型。2.3電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)設(shè)計及開發(fā)普通節(jié)氣門控制系統(tǒng)是由駕駛員通過操縱節(jié)氣門體的拉線機構(gòu)來實現(xiàn)節(jié)氣門的開度控制。在ISG混合動力汽車中,需要對發(fā)動機進行柔性控制,因此采用電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)。它由駕駛員提供節(jié)氣門的開度參考信號,經(jīng)過車載混合動力ECU的控制.由動力驅(qū)動裝置來實現(xiàn)節(jié)氣門開度值的電子控制【2”。2.3.1電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計電子節(jié)氣門的控制都將由電子元件和機械元件完成。下列元件產(chǎn)生輸入信號供給電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的控制單元使用:加速踏板位置傳感器;電子節(jié)氣門位置傳感器;節(jié)氣門控制系統(tǒng)的設(shè)計結(jié)構(gòu),根據(jù)驅(qū)動方式的不同可分為步進電機驅(qū)動型式和無刷直流伺服電機驅(qū)動型式兩種,如圖2

54、.7、2,8所示1.步進電機驅(qū)動型式i上位扭一 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文CAN總線CAN模塊1._=:。L 信號節(jié)氣調(diào)_I抗于擾輔理層啦計I l L.l、理濾控舅H竺尸、L ,注_一商百一_.f習(xí)>鱧電器L一.峰糾d ,r I蘭皇竺l -蓄喇生L一蟠模塊._計苴加圖2.9電子節(jié)氣門控制單元模塊Fig 2.9Electric throttle control unit 援控置汗度遺電機控奠發(fā)動機ECU 控爿宣滴電機漶電蠢控制單元芯片采用的是Cygnal公司的C8051F040八位單片楓,該單片機集成了嵌入式系統(tǒng)的許多先進技術(shù):采用開關(guān)網(wǎng)絡(luò)以硬件方式實現(xiàn)I/O端口的靈活配置。在這種通過交叉開關(guān)配

55、置的I/O端口系統(tǒng)中,單片機外部為通用I/O端口,如PO端口、PI端口和P2端口。內(nèi)有輸入,輸出的電路單元通過相應(yīng)的配置寄存器控制的交叉開關(guān)配置到所選擇的端口上。提供了一個完整而先進的時鐘系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中,片內(nèi)設(shè)置有一個可編程的時鐘振蕩器(無需外部器件,可提供2、4、8和16MHz時鐘的編程設(shè)定。 圖2.10硬件板路Fig 2.】0Hardwareboard 重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文口輸出/入脈沖信號。節(jié)氣門控制單元的模塊設(shè)計和硬件分別如圖2.9,圖2.10所示。2.3,3電子節(jié)氣門控制單元試驗圖2.1l為步進電機型式下,電子節(jié)氣門對不同輸入信號的跟蹤響應(yīng)特性。左邊為濾波后的數(shù)據(jù),右邊為原始數(shù)據(jù)

56、。由試驗數(shù)據(jù)可見,電子控制單元能夠較好的實現(xiàn)節(jié)氣門實際開度值對期望值的跟蹤控制。2.4本章小結(jié)1.對JL474QI發(fā)動機進行了性能試驗,獲取了發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩特性和燃油消耗特性。2.利用樣條插值的方法構(gòu)造了發(fā)動機轉(zhuǎn)矩模型和發(fā)動機燃油消耗模型,并討論了非穩(wěn)態(tài)工況下發(fā)動機性能的修正。該模型是研究ISG混合動力車傳動系統(tǒng)匹配的基礎(chǔ)。3.討論了電子節(jié)氣門的結(jié)構(gòu)形式,設(shè)計了電子節(jié)氣門的控制器,開發(fā)了控制器硬件電路。4.對電子節(jié)氣門進行了試驗,結(jié)果表明電子控制單元能夠較好的實現(xiàn)節(jié)氣門的控制。3自動變速器綜合特性研究3自動變速器綜合特性研究3.1選型依據(jù)目前世界上廣泛使用的汽車自動變速傳動包括機械有級自動變速傳

57、動、液力機械自動變速傳動和機械無級自動變速傳動【32331。與液力機械自動變速傳動相比,無級自動變速傳動具有傳動效率較高、速比范圍較寬等優(yōu)點;與機械有級自動變速傳動相比,無級自動變速傳動消除了檔位的概念,可實現(xiàn)發(fā)動機與傳動系的最佳匹配,使汽車獲得較佳的燃油經(jīng)濟性、動力性和低的廢氣排放,并使汽車變速更加平穩(wěn),提高了乘坐舒適性。可以說機械無級變速器是最具有發(fā)展前途的自動變速器之一【34。”。圖3.1為無級自動變速傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。其中,發(fā)動機l輸出的動力經(jīng)液力變矩器2、前進檔7/倒檔6離合器傳至金屬帶無級變速傳動裝置的主動工作帶輪3,通過金屬帶無級變速4將動力傳遞到從動工作帶輪5,再經(jīng)中間減速齒輪,主減速器9與差速器,通過汽車半軸傳遞到車輪。在工作中,當(dāng)主、從動工作帶輪的可動部分作軸向移動時,改變了金屬帶的工作半徑,從而實現(xiàn)傳動比的無級調(diào)節(jié)。其中,可動帶輪的軸向移動量是根據(jù)汽車的具體使用工況要求,通過液壓控制系統(tǒng)分別調(diào)整主、從動輪油缸中的液壓力而實現(xiàn)的。在混合動