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第 32 卷 增 刊 2009 年 11 月 合 肥 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) ( 自 然 科 學(xué) 版 ) J OURNAL OF H EFEI UNIV ERSIT Y OF TECHNOLO GY Vol. 32 No. Sup Nov. 2009 收 稿 日 期 :2009208224 ;修 改 日 期 :2009209202 作 者 簡 介 :王 鵬 輝 (1983 - ) ,男 ,湖 南 寧 鄉(xiāng) 人 ,安 徽 江 淮 汽 車 股 份 有 限 公 司 工 程 師 . 并 聯(lián) 混 合 動 力 公 交 底 盤 總 體 設(shè) 計(jì) 王 鵬 輝 (安 徽 江 淮 汽 車 股 份 有 限 公 司 商 用 車 公 司 ,安 徽 合 肥 230022) 摘 要 :隨 著 可 再 生 資 源 的 減 少 和 大 氣 污 染 日 漸 嚴(yán) 重 ,混 合 動 力 汽 車 ( H EV)成 為 近 期 各 廠 商 競 相 開 發(fā) 的 一 個 熱 點(diǎn) 。 文 章 簡 單 介 紹 了 混 合 動 力 汽 車 的 主 要 特 點(diǎn) ,并 針 對 城 市 公 交 需 要 頻 繁 制 動 的 工 況 ,提 出 了 一 個 在 傳 統(tǒng) 驅(qū) 動 形 式 基 礎(chǔ) 上 增 加 電 驅(qū) 動 的 模 式 ( P2H EV) 。 該 P2H EV 模 式 能 實(shí) 現(xiàn) 制 動 能 量 的 回 收 ,較 大 程 度 提 高 了 能 源 利 用 率 ,提 高 了 排 放 水 平 ,提 高 了 車 輛 可 靠 性 。 關(guān) 鍵 詞 :混 合 動 力 ; 城 市 公 交 ; 電 動 汽 車 ; 客 車 底 盤 中 圖 分 類 號 :U46311 文 獻(xiàn) 標(biāo) 識 碼 :A 文 章 編 號 :100325060 (2009)增 刊 20034204 Overall design of P2HEV for citybus chassis WAN G Peng2hui (Commercial Vehicle Company , Anhui Jianghuai Automobile Co. Ltd. , Hefei 230022 , China) Abstract :As t he reproducible resources become less and less , and air pollution becomes increasingly serious , H EV is surely to be t he hot issue of some companies to develop nowadays. This paper simply introduces the main features of H EV. In view of the fact of f requent brakes of t he City bus , the paper proposes t hat an electric drive should be added to a tradition drive system. The economic P2H EV can recover t he braking energy , t hen make use of energy more efficiently , and raise t he emission level , and improve vehicle reliability. Key words :hybrid ; city bus ; electric vehicle ; chassis 0 引 言 電 動 汽 車 具 有 很 多 優(yōu) 點(diǎn) :優(yōu) 越 的 尾 氣 排 放 環(huán) 保 性 能 、 能 夠 利 用 各 種 清 潔 能 源 、 能 量 利 用 率 高 而 節(jié) 省 能 源 及 噪 聲 低 等 ,已 得 到 較 為 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 (1) 電 動 汽 車 的 發(fā) 展 背 景 。 早 在 內(nèi) 燃 機(jī) 汽 車 出 來 之 前 12 年 ,英 國 的 戴 維 斯 就 研 制 出 來 實(shí) 用 化 的 電 動 汽 車 ,此 后 不 久 的 1882 年 由 馬 車 改 造 而 成 的 50 座 大 客 車 由 巴 里 公 交 公 司 試 制 成 功 ,電 動 汽 車 逐 漸 得 到 了 產(chǎn) 業(yè) 化 發(fā) 展 。 到 20 世 紀(jì) 初 ,出 現(xiàn) 了 電 動 汽 車 的 “ 盛 世 ” , 1900 年 美 國 汽 車 產(chǎn) 量 在 4 000 輛 左 右 ,其 中 40 %是 電 動 汽 車 [ 1 ] 。 當(dāng) 然 ,那 個 時 候 電 動 汽 車 得 到 大 力 發(fā) 展 是 因 為 內(nèi) 燃 機(jī) 技 術(shù) 尚 未 得 到 成 熟 的 應(yīng) 用 。 可 是 ,今 天 是 環(huán) 境 和 能 源 問 題 使 得 這 個 課 題 又 重 新 擺 到 了 人 們 面 前 。 (2) 由 純 電 動 汽 車 衍 生 出 來 的 混 合 動 力 汽 車 。 電 動 汽 車 相 對 于 發(fā) 動 機(jī) 汽 車 而 言 ,電 動 汽 車 在 環(huán) 境 性 、 能 量 效 率 等 方 面 要 好 ,但 在 舒 適 性 、 輸 出 功 率 大 小 、 成 本 、 可 靠 性 方 面 要 略 遜 一 些 。 還 有 一 點(diǎn) ,電 動 汽 車 續(xù) 駛 里 程 一 直 是 一 個 令 人 頭 疼 的 問 題 。 要 獲 得 較 大 的 續(xù) 駛 里 程 ,需 要 增 加 電 池 容 量 ,從 而 增 加 了 車 輛 整 備 質(zhì) 量 ,因 此 純 電 動 汽 車 目 前 尚 未 得 到 突 破 性 的 發(fā) 展 。 而 油 (氣 )電 混 合 電 動 汽 車 則 在 一 定 程 度 上 集 成 了 純 電 動 和 發(fā) 動 機(jī) 汽 車 的 優(yōu) 點(diǎn) ,成 為 了 眾 多 汽 車 廠 商 爭 相 發(fā) 展 的 項(xiàng) 目 。 1 油 電 混 合 動 力 汽 車 1. 1 油 電 混 合 動 力 汽 車 分 類 目 前 ,主 流 油 電 混 合 汽 車 主 要 分 3 種 [1 ] ,如 圖 1 所 示 。 (1) 串 聯(lián) 混 合 。 發(fā) 動 機(jī) 可 以 按 照 與 車 輛 速 度 、 功 率 無 關(guān) 的 最 佳 工 況 進(jìn) 行 運(yùn) 作 ,效 率 很 高 (比 傳 統(tǒng) 燃 油 車 高 30 %) ,排 放 水 平 也 可 以 控 制 到 更 高 水 平 。 (2) 并 聯(lián) 混 合 。 車 輛 制 動 時 電 機(jī) 作 發(fā) 電 機(jī) 使 用 ,回 收 制 動 能 量 并 儲 存 到 蓄 電 池 ,供 車 輛 起 動 、 加 速 等 工 況 功 率 補(bǔ) 充 。 主 要 優(yōu) 勢 在 于 容 易 實(shí) 現(xiàn) , 即 使 電 氣 系 統(tǒng) 出 現(xiàn) 故 障 時 仍 可 以 繼 續(xù) 運(yùn) 行 。 (3) 串 并 聯(lián) 混 。 集 成 了 并 聯(lián) 與 串 聯(lián) 的 優(yōu) 點(diǎn) , 但 是 結(jié) 構(gòu) 比 較 復(fù) 雜 ,制 造 水 平 要 求 高 ,成 本 較 高 , 控 制 系 統(tǒng) 也 比 較 復(fù) 雜 。 圖 1 3 種 混 合 動 力 的 傳 動 方 式 1. 2 油 電 并 聯(lián) 混 合 動 力 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 公 交 車 工 況 的 主 要 特 點(diǎn) 是 起 停 頻 繁 ,光 制 動 能 量 的 回 收 就 能 帶 來 可 觀 的 收 益 。 并 聯(lián) 混 合 堪 稱 最 實(shí) 用 化 的 公 交 混 合 動 力 模 式 ,主 要 優(yōu) 點(diǎn) 有 以 下 幾 點(diǎn) : ① 發(fā) 動 機(jī) 通 過 機(jī) 械 傳 動 機(jī) 構(gòu) 直 接 驅(qū) 動 客 車 ,發(fā) 動 機(jī) 輸 出 能 量 的 利 用 率 相 對 較 高 ,通 過 協(xié) 調(diào) 發(fā) 動 機(jī) 和 電 機(jī) 輸 出 功 率 使 客 車 在 發(fā) 動 機(jī) 較 理 想 的 工 作 區(qū) 間 內(nèi) 運(yùn) 行 ,燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 好 。 ② 由 于 電 動 機(jī) 進(jìn) 行 “ 調(diào) 峰 ” 作 用 , 發(fā) 動 機(jī) 的 功 率 可 適 當(dāng) 減 小 而 不 會 影 響 動 力 性 。 ③ 由 于 有 電 動 機(jī) 可 以 作 為 發(fā) 電 機(jī) ,向 儲 能 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 充 電 , 可 采 用 容 量 相 對 較 小 的 超 級 電 容 滿 足 使 用 要 求 ,儲 能 系 統(tǒng) 對 車 輛 總 質(zhì) 量 影 響 相 對 也 比 較 小 。 ④ 由 于 有 電 動 機(jī) 進(jìn) 行 電 制 動 ,不 需 要 加 裝 車 輛 緩 速 器 ,同 時 回 收 了 大 部 分 車 輛 制 動 能 量 ,降 低 了 車 輛 油 耗 ,也 降 低 了 車 輛 制 動 片 的 磨 耗 。 ⑤ 公 交 車 大 部 分 工 況 均 可 以 在 60 km/ h 以 下 運(yùn) 行 ,故 電 氣 系 統(tǒng) 故 障 時 ,車 輛 仍 能 依 靠 發(fā) 動 機(jī) 繼 續(xù) 運(yùn) 行 ,不 至 于 拋 錨 。 ⑥ 整 套 系 統(tǒng) 相 當(dāng) 于 只 在 傳 統(tǒng) 燃 油 車 基 礎(chǔ) 上 增 加 一 套 電 驅(qū) 動 裝 置 ,易 于 實(shí) 現(xiàn) ,成 本 也 相 對 比 較 低 廉 。 1. 3 并 聯(lián) 混 合 動 力 公 交 的 可 行 性 由 于 并 聯(lián) 混 合 易 于 實(shí) 現(xiàn) ,而 且 節(jié) 約 能 源 (可 以 達(dá) 到 15 %～ 25 %) ,積 極 響 應(yīng) 了 國 家 節(jié) 能 減 排 的 號 召 ,按 照 國 家 “ 十 城 千 臺 ” 計(jì) 劃 ,可 得 到 相 應(yīng) 的 補(bǔ) 償 。 表 1 所 列 為 財(cái) 政 部 、 科 技 部 2009 年 初 發(fā) 布 的 關(guān) 于 電 動 客 車 的 推 廣 補(bǔ) 貼 標(biāo) 準(zhǔn) 。 從 表 1 中 可 以 看 到 ,對 于 節(jié) 油 率 在 20 %～ 30 %并 且 最 大 電 功 率 比 20 %～ 50 %的 混 合 動 力 客 車 財(cái) 政 補(bǔ) 助 為 25 萬 元 , 與 在 傳 統(tǒng) 燃 油 公 交 車 上 增 加 電 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 成 本 相 當(dāng) 。 也 就 是 說 ,使 用 者 不 需 要 為 混 合 動 力 成 本 增 加 部 分 買 單 ,而 混 合 動 力 客 車 在 燃 料 消 耗 、 制 動 系 統(tǒng) 磨 耗 維 護(hù) 等 方 面 的 使 用 成 本 都 較 低 。 顯 然 ,在 政 府 政 策 的 刺 激 下 ,并 聯(lián) 混 合 動 力 公 交 車 能 得 到 更 為 廣 闊 的 發(fā) 展 和 應(yīng) 用 。 表 1 10 m 以 上 城 市 公 交 客 車 示 范 推 廣 補(bǔ) 助 標(biāo) 準(zhǔn) 萬 元 節(jié) 能 與 新 能 源 汽 車 類 型 節(jié) 油 率 / ( %) 使 用 鉛 酸 電 池 的 混 合 動 力 系 統(tǒng) 使 用 鎳 氫 電 池 、 鋰 離 子 電 池 / 超 級 電 容 器 的 混 合 動 力 系 統(tǒng) 的 最 大 電 功 率 比 20 %～ 50 % > 50 % 10～ 20 5 20 - 混 合 動 力 汽 車 20～ 30 7 25 3030～ 40 8 30 36 > 40 % - 35 42 純 電 動 汽 車 100 - - 50 燃 料 電 池 汽 車 100 - - 60 2 P2H EV 公 交 底 盤 總 體 設(shè) 計(jì) 211 基 本 平 臺 的 選 擇 由 于 目 前 大 中 城 市 均 采 用 10 m 以 上 公 交 產(chǎn) 品 ,并 且 財(cái) 政 也 主 要 推 動 10 m 以 上 產(chǎn) 品 發(fā) 展 ,所 以 本 公 司 在 10 m 公 交 底 盤 產(chǎn) 品 上 進(jìn) 行 二 次 開 發(fā) 。 傳 統(tǒng) 燃 油 型 10 m 公 交 底 盤 車 型 匹 配 發(fā) 動 機(jī) 標(biāo) 準(zhǔn) 配 置 為 : YC6J220230 (最 大 功 率 為 162 kW/ 2 500 r/ min ; 最 大 扭 矩 為 800 N · m/ 1 200～ 1 800 r/ min) ,變 速 器 為 QJ805 型 。 動 力 總 成 以 電 系 統(tǒng) 占 30 %功 率 輔 助 進(jìn) 行 初 步 匹 配 , 選 用 同 一 發(fā) 動 機(jī) 公 司 的 YC4E160230 (最 大 功 率 為 118 kW/ 2 500 r/ min ;最 大 扭 矩 為 600 N · m/ 1 400～ 1 600 r/ min) 型 柴 油 發(fā) 動 機(jī) ,變 速 箱 采 用 HD5 T285 (后 接 雙 輸 入 耦 合 器 ) ,其 他 傳 動 系 統(tǒng) 等 均 為 與 原 先 同 等 配 置 (后 橋 主 減 51571 速 比 ,10100～ 20 斜 交 輪 胎 ) 。 由 于 采 用 電 動 機(jī) 輔 助 驅(qū) 動 ,可 以 彌 補(bǔ) 起 動 及 爬 坡 時 發(fā) 動 機(jī) 動 力 不 足 的 毛 病 ,故 先 不 考 慮 動 力 53 增 刊 王 鵬 輝 :并 聯(lián) 混 合 動 力 公 交 底 盤 總 體 設(shè) 計(jì) 性 ,就 2 種 配 置 在 經(jīng) 濟(jì) 性 方 面 進(jìn) 行 了 簡 單 比 較 ,見 表 2 所 列 和 表 3 所 列 。 表 2 各 擋 最 低 比 油 耗 點(diǎn) 車 速 及 對 應(yīng) 的 百 公 里 油 耗 量 (一 ) 擋 位 匹 配 YC6J220230 發(fā) 動 機(jī) 經(jīng) 濟(jì) 轉(zhuǎn) 速 / (km · h - 1) 轉(zhuǎn) 速 / (r · min - 1) P使 用 / kW P后 備 / kW 負(fù) 荷 率 / ( %) 實(shí) 際 比 油 耗 / (g · kW - 1 · h - 1) 等 速 百 公 里 油 耗 / L 1 9. 30 1 585 6. 35 128. 11 4. 7 242. 84 20. 11 2 15. 2 1 441 10. 65 111. 53 8. 7 264. 34 22. 38 3 22. 2 1 280 16. 20 89. 80 15. 3 261. 74 23. 04 4 31. 6 1 170 24. 73 68. 68 26. 5 236. 44 22. 34 5 39. 5 1 161 33. 29 59. 03 36. 1 219. 99 22. 37 擋 位 匹 配 YC4E160230 發(fā) 動 機(jī) 經(jīng) 濟(jì) 轉(zhuǎn) 速 / (km · h - 1) 轉(zhuǎn) 速 / (r · min - 1) P使 用 / kW P后 備 / kW 負(fù) 荷 率 / ( %) 實(shí) 際 比 油 耗 / (g · kW - 1 · h - 1) 等 速 百 公 里 油 耗 / L 1 8. 80 1 576 6. 03 93. 16 6. 10 110. 46 9. 13 2 15. 5 1 549 10. 90 86. 55 11. 2 169. 21 14. 32 3 24. 5 1 477 18. 08 74. 37 19. 6 215. 30 19. 17 4 46. 5 1 793 41. 71 68. 48 37. 9 220. 97 23. 89 5 70. 5 2 074 83. 17 33. 19 71. 5 205. 01 29. 18 表 3 各 擋 最 低 比 油 耗 點(diǎn) 車 速 及 對 應(yīng) 的 百 公 里 油 耗 量 (二 ) 選 取 點(diǎn) 車 速 / (km · h - 1) 匹 配 YC6J220230 發(fā) 動 機(jī) 對 應(yīng) 擋 位 轉(zhuǎn) 速 / (r · min - 1) P使 用 / kW P后 備 / kW 負(fù) 荷 率 / ( %) 實(shí) 際 比 油 耗 / (g · kW - 1 · h - 1) 等 速 百 公 里 油 耗 / L 40 5 1 177 4 1 483 3 2 307 33. 91 60. 34 35. 98 220. 12 22. 50 90. 26 26. 92 248. 31 25. 88 130. 23 20. 66 325. 90 33. 31 50 5 1 4714 1 854 47. 17 77. 73 37. 77 224. 13 25. 50104. 85 31. 03 259. 91 29. 57 選 取 點(diǎn) 車 速 / (km · h - 1) 匹 配 YC4E160230 發(fā) 動 機(jī) 對 應(yīng) 擋 位 轉(zhuǎn) 速 / (r · min - 1) P使 用 / kW P后 備 / kW 負(fù) 荷 率 / ( %) 實(shí) 際 比 油 耗 / (g · kW - 1 · h - 1) 等 速 百 公 里 油 耗 / L 40 4 1 542 3 2 413 33. 58 60. 40 34. 63 224. 95 22. 77 83. 91 28. 58 252. 60 25. 57 50 5 1 4714 1 928 46. 53 45. 48 50. 57 211. 65 23. 7567. 66 40. 75 222. 44 24. 96 從 表 2、 表 3 中 可 以 看 到 ,暫 不 考 慮 開 動 力 性 ,在 正 常 使 用 (按 公 交 車 最 常 用 的 30～ 50 km 車 速 )時 , YC4 E160230 完 全 能 滿 足 車 輛 運(yùn) 行 且 耗 油 量 比 YC6J 220230 要 低 一 些 。 在 這 里 ,采 用 的 能 量 策 略 即 是 :電 動 機(jī) 起 “ 調(diào) 峰 ” 作 用 ,當(dāng) 客 車 運(yùn) 行 工 況 所 需 的 功 率 超 過 了 發(fā) 動 機(jī) 的 功 率 時 , 電 動 機(jī) 從 儲 能 裝 置 取 得 電 能 產(chǎn) 生 電 磁 力 矩 , 并 向 驅(qū) 動 橋 提 供 額 外 的 驅(qū) 動 功 率 。 在 車 輛 減 速 制 動 時 ,電 機(jī) 作 發(fā) 電 機(jī) 使 用 ,除 了 充 當(dāng) 緩 速 器 作 用 之 外 ,實(shí) 現(xiàn) 了 制 動 能 量 的 回 收 ,儲 存 到 電 池 (超 級 電 容 )組 中 ,這 部 分 能 量 在 車 輛 啟 動 或 加 速 時 得 以 利 用 。 212 能 量 控 制 策 略 此 P2H EV 工 作 能 量 控 制 策 略 ,是 將 公 交 車 工 作 分 成 6 種 典 型 的 工 況 進(jìn) 行 驅(qū) 動 形 式 搭 配 及 能 量 回 收 控 制 。 能 量 控 制 策 略 ,見 表 4 所 列 [2 ] 。 表 4 能 量 控 制 策 略 工 作 模 式 控 制 策 略 驅(qū) 動 模 式 低 負(fù) 荷 發(fā) 動 機(jī) 單 獨(dú) 驅(qū) 動 ,同 時 給 儲 能 系 統(tǒng) 充 電 優(yōu) 化 區(qū) 發(fā) 動 機(jī) 單 獨(dú) 驅(qū) 動 或 聯(lián) 合 驅(qū) 動 高 負(fù) 荷 電 機(jī) 提 供 最 大 力 矩 ,其 余 發(fā) 動 機(jī) 提 供 制 動 模 式 滑 行 松 開 加 速 踏 板 ,整 車 進(jìn) 入 滑 行 ,此 時 電 機(jī) 作 為 發(fā) 電 機(jī) ,工 作 在 弱 制 動 狀 態(tài) ,對 儲 能 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 充 電 或 維 持 儲 能 系 統(tǒng) 電 量 制 動 根 據(jù) 制 動 強(qiáng) 度 ,合 理 分 配 電 機(jī) 再 生 制 動 力 與 機(jī)械 制 動 力 [2 ] 故 障 模 式 電 氣 系 統(tǒng) 出 現(xiàn) 故 障 時 ,驅(qū) 動 力 僅 由 發(fā) 動 機(jī) 提 供 63 合 肥 工 業(yè) 大 學(xué) 學(xué) 報(bào) (自 然 科 學(xué) 版 ) 第 32 卷 213 儲 能 系 統(tǒng) 的 選 擇 及 管 理 (1) 電 池 。 系 統(tǒng) 儲 能 電 池 并 非 采 用 傳 統(tǒng) 的 電 池 ,而 是 選 用 Maxwell 生 產(chǎn) 的 超 級 電 容 器 。 該 超 級 電 容 器 具 有 很 多 優(yōu) 點(diǎn) :能 量 密 度 較 大 、 充 放 電 快 速 、 對 電 壓 差 不 敏 感 、 使 用 可 靠 以 及 壽 命 很 高 等 [3 ] 。 (2) 電 池 管 理 系 統(tǒng) 。 電 池 管 理 策 略 是 : 整 車 ECU 與 電 機(jī) 控 制 器 及 能 源 管 理 系 統(tǒng) 通 過 CAN 總 線 通 訊 進(jìn) 行 控 制 。 電 機(jī) 起 到 輔 助 動 力 作 用 ,即 可 以 通 過 加 速 踏 板 控 制 電 機(jī) 的 運(yùn) 作 。 制 動 能 量 的 回 收 ,通 過 制 動 踏 板 來 實(shí) 現(xiàn) ,當(dāng) 踏 板 踩 下 1/ 3 時 (即 輕 踏 ) ,電 機(jī) 作 發(fā) 電 機(jī) 用 (電 制 動 ) ,充 分 回 收 能 量 到 電 池 ;當(dāng) 踏 板 踩 下 超 過 1/ 3 時 ,制 動 總 泵 才 開 始 起 作 用 。 這 些 功 能 的 實(shí) 現(xiàn) 都 很 簡 單 ,駕 駛 員 無 需 專 業(yè) 培 訓(xùn) 。 214 電 力 驅(qū) 動 輔 助 部 件 初 選 國 內(nèi) 一 款 專 為 電 動 汽 車 開 發(fā) 的 同 步 電 機(jī) TQD101 ,額 定 功 率 45 kW ,最 大 功 率 60 kW ,最 大 扭 矩 250 N · m ,最 大 轉(zhuǎn) 速 為 5000 r/ min。 功 率 方 面 ,最 大 功 率 60 kW + 118 kW = 178 kW ,最 大 電 功 率 比 60 kW/ 178 kW = 3317 % ;扭 矩 方 面 , 最 大 合 扭 矩 250 N · m + 600 N · m = 850 N · m。 可 見 ,在 傳 動 系 設(shè) 計(jì) 合 理 的 情 況 下 ,兩 者 結(jié) 合 ,爬 坡 、 急 加 速 等 各 種 工 況 均 可 以 輕 松 應(yīng) 對 ,相 當(dāng) 合 適 [4 ] 。 側(cè) 輸 入 耦 合 器 傳 動 比 ia = 21077 ,對 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 進(jìn) 行 核 算 ,即 : n1 ix i0 = 1 000 v 60 × 2π r (1) n2 = 21077 n1 (2) 其 中 , n1 為 發(fā) 動 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 ; ix 為 第 x 擋 傳 動 比 ; i0 為 主 減 速 器 速 比 ; v 為 車 速 ; r為 車 輪 滾 動 半 徑 ; n2 為 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 。 取 以 下 幾 種 主 要 工 況 ,綜 合 (1)式 和 (2)式 ,計(jì) 算 發(fā) 動 機(jī) 及 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 情 況 ,見 表 5 所 列 。 表 5 車 輛 主 要 工 況 下 發(fā) 動 機(jī) 及 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 情 況 序 號 v/ (km · h - 1) 擋 位 n1/ (r · min - 1) n2/ (r · min - 1) 1 5 Ⅰ 884 1 836 2 10 Ⅰ 1 768 3 672 3 20 Ⅱ 1 968 4 088 4 30 Ⅲ 1 785 3 709 5 40 Ⅲ 2 380 4 944 6 50 Ⅳ 1 901 3 950 7 60 Ⅳ 2 282 4 739 8 60 Ⅴ 1 741 3 618 9 70 Ⅴ 2 032 4 221 10 80 Ⅴ 2 322 4 824 11 86 Ⅴ 2 500 5 190 整 車 設(shè) 計(jì) 最 高 時 速 為 86 km/ h ,此 時 發(fā) 動 機(jī) 最 大 轉(zhuǎn) 速 為 2 500 r/ min ,也 就 僅 在 此 位 置 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 要 略 高 于 額 定 轉(zhuǎn) 速 ,既 保 證 了 發(fā) 動 機(jī) 必 要 的 功 率 和 扭 矩 補(bǔ) 充 ,也 兼 顧 了 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 速 范 圍 ,可 見 電 機(jī) 與 減 速 箱 配 合 也 是 比 較 合 適 的 。 215 節(jié) 能 化 的 冷 卻 系 統(tǒng) 由 于 電 傳 動 的 效 率 比 機(jī) 械 效 率 損 失 更 低 ,因 此 如 果 采 用 電 機(jī) 驅(qū) 動 冷 卻 風(fēng) 扇 ,則 可 以 進(jìn) 一 步 實(shí) 現(xiàn) 節(jié) 能 。 于 是 加 大 了 發(fā) 電 機(jī) 功 率 ,采 用 了 電 子 風(fēng) 扇 對 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 行 冷 卻 ,這 樣 做 有 更 多 的 好 處 。 實(shí) 際 的 情 況 是 ,發(fā) 動 機(jī) 工 作 時 ,并 不 一 直 都 需 要 散 熱 ,傳 統(tǒng) 機(jī) 械 式 連 接 的 風(fēng) 扇 不 僅 有 較 大 的 機(jī) 械 傳 動 損 失 ,而 且 在 不 需 要 冷 卻 時 也 無 端 地 浪 費(fèi) 了 能 量 。 采 用 電 機(jī) 驅(qū) 動 冷 卻 風(fēng) 扇 的 另 一 個 好 處 是 :可 以 更 為 靈 活 地 進(jìn) 行 布 置 ,對 空 間 布 置 要 求 不 再 那 么 苛 刻 。 根 據(jù) 車 輛 運(yùn) 行 數(shù) 據(jù) 比 較 ,采 用 電 子 風(fēng) 扇 冷 卻 系 統(tǒng) 要 比 傳 統(tǒng) 機(jī) 械 傳 動 式 冷 卻 系 統(tǒng) 節(jié) 能 5 % 以 上 。 3 結(jié) 束 語 隨 著 非 可 再 生 能 源 逐 漸 減 少 ,新 能 源 和 節(jié) 能 產(chǎn) 品 必 將 得 到 廣 泛 應(yīng) 用 。 并 聯(lián) 混 合 動 力 不 是 最 節(jié) 能 的 方 式 ,但 是 就 城 市 公 交 起 、 停 頻 繁 的 工 況 而 言 ,資 源 能 得 到 十 分 有 效 的 利 用 ,容 易 實(shí) 現(xiàn) ,成 本 較 低 ,車 輛 運(yùn) 行 可 靠 性 好 ,堪 稱 實(shí) 用 化 的 混 合 動 力 驅(qū) 動 方 式 [ 5 ] 。 [參 考 文 獻(xiàn) ] [1 ] 電 氣 學(xué) 會 ,電 動 汽 車 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 調(diào) 查 專 門 委 員 會 . 電 動 汽 車 最 新 技 術(shù) [ M ] . 康 龍 云 ,譯 . 北 京 : 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版 社 , 2008 : 1 - 11. [2 ] 李 蓬 ,金 達(dá) 鋒 ,羅 禹 貢 ,等 . 輕 度 混 合 動 力 汽 車 制 動 能 量 回 收 控 制 策 略 研 究 [ J ] . 汽 車 工 程 , 2005 , 27 ( 5) : 570 - 574 , 606. [ 3 ] 田 光 宇 ,彭 濤 ,林 成 濤 ,等 . 混 合 動 力 電 動 汽 車 關(guān) 鍵 技 術(shù) [J ] . 汽 車 技 術(shù) ,2002 , (1) :8 - 11. [4 ] 胡 建 軍 ,張 青 ,楊 雪 梅 ,等 . 混 合 動 力 汽 車 傳 動 系 統(tǒng) 參 數(shù) 設(shè) 計(jì) 方 法 [J ] . 重 慶 工 學(xué) 院 學(xué) 報(bào) ,2008 ,22 (8) :1 - 5. [5 ] 彭 濤 ,陳 全 世 ,田 光 宇 ,等 . 并 聯(lián) 混 合 動 力 電 動 汽 車 動 力 系 統(tǒng) 的 參 數(shù) 匹 配 [J ] . 機(jī) 械 工 程 學(xué) 報(bào) ,2003 ,39 (2) :69 - 73. (責(zé) 任 編 輯 張 秋 娟 ) 73 增 刊 王 鵬 輝 :并 聯(lián) 混 合 動 力 公 交 底 盤 總 體 設(shè) 計(jì)