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电动轻型客车底盘设计

摘要混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)既能充分发挥内燃机汽车和电动汽车的优点,又可以避免各自的不足,是当今最具有实际开发意义的低排放和低油耗的理想车型。

而混合动力电动系统是最适合也最有潜力运用到客车上的,尤其是城市客车,因此,混合动力城市客车成为当今世界汽车界最具竞争力的开发热点。

本文以运用于城乡之间的传统客车为研究基础,在保留其动力性的基础上,实现提高燃油经济性和降低排放的设计目标,以达到动力性和经济性的良好配合。

围绕着这个目标,本文首先分析比较了HEV的各种类型和驱动模式,从而确定了电动客车驱动系统为并联式混合驱动的布置型式、并为HEV主要制定了动力性能指标,其次完成了对整体及各部件参数的确定和匹配,最后在以上基础上实现了对汽车底盘的布置和各部件的装配连接。

本次设计中,HEV采用发动机提供平均行驶功率、电动机提供峰值功率的控制策略,从而减小了发动机的功率和尺寸、更好的发挥了发动机的动力性、实现了动力性和经济性的良好结合。

在底盘的布置中,通过对各部分如发动机、电动机、离合器、变速器等的合理布局,在保证各个部件不运动干涉的情况下,实现了各部件的良好连接以及动力的顺利传递。

在设计过程中,尽量贯彻了“标准化、系列化、通用化”的原则,以降低成本。

关键词:并联式混合驱动,动力性,经济性,控制策略,底盘布置ABSTRACTHEV (Hybrid Electric Vehicle, HEV) can give full play to the advantages of internal combustion engines and electric cars, and avoid their shortcomings, are the most practical significance of developing ideal models for low emissions and low fuel consumption. Hybrid electric system is most suitable for potential use on the bus, especially urban buses, therefore, hybrid city buses to become today's automotive industry is the most competitive development hot spots of the world.This article to apply traditional research base for passenger cars between urban and rural areas, the retention on the basis of its power, designed to improve fuel economy and reduce emissions targets to achieve good cooperation of power performance and fuel economy of. Around with this target, this first analysis comparison has HEV of various type and drive mode, to determines has electric bus drive system for parallel type mixed drive of layout type, and for HEV main developed has power performance index, second completed has on overall and the all parts parameter of determines and match, last in above Foundation Shang implementation has on car chassis of layout and all parts of Assembly connection. In this design, HEV engine provides the average power, providing peak power motor control strategy, which reduces the engine power and size, better display of engine power, to achieve a good combination of power and economy.In the chassis layout, through parts such as engines, motors, clutches, transmissions, reasonable layout, ensure the movement of each part does not interfere in cases of, achieving a good connection of the various components, as well as the smooth delivery of power. During the design process, implement as far as possible the "standardization, serialization and generalization" principle, to cut costs.KEY WORDS:the merge type mixture drives, motive, economy, control strategy, passenger car bedrock目录第一章概述 (1)§1.1 底盘总体布置的设计任务 (1)§1.2 底盘设计的原则 (1)§1.3 主要研究内容 (1)第二章底盘型式的选择 (3)§2.1 混合动力客车的分类 (3)§2.1.1 串联式混合动力客车(SHEV) (3)§2.1.2 并联式混合动力客车(PHEV) (4)§2.1.3 混联式混合动力客车(PSHEV) (6)§2.2 混合动力客车的特点 (8)§2.3 总布置方案的确定 (9)§2.3.1 驱动方式的选择 (9)§2.3.2 驱动力组合模式的选择 (9)§2.3.3 控制策略的选择 (10)第三章底盘主要参数的选择 (11)§3.1 汽车型式的选择 (11)§3.1.1 发动机的种类和型式 (11)§3.1.2 汽车的轴数和驱动形式 (11)§3.1.3 轮胎的选择 (11)§3.2 主要参数的确定 (12)§3.2.1 主要尺寸参数的确定 (12)§3.2.2 整车质量参数的确定 (13)§3.2.3 主要性能参数的确定 (16)第四章动力传动装置参数的确定 (18)§4.1 发动机的选择 (18)§4.2 电动机的选择 (19)§4.3 电池的选择 (21)§4.4 发动机与电动机参数匹配的选择及实现 (22)§4.5 传动系参数的选择 (22)§4.5.1 主减速比的选择 (22)§4.5.2 最大传动比的选择 (23)第五章底盘总布置草图的绘制 (25)§5.1 整车布置的基准线(面)——零线的确定 (25)§5.2 发动机、电动机的布置 (26)§5.3 传动系的布置 (26)§5.4 转向装置的布置 (27)§5.4 悬架的布置 (27)§5.5 制动系、踏板的布置 (28)§5.6 电池的布置 (28)第六章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (33)第一章概述§1.1 底盘总体布置的设计任务∙最高车速不小于70/km h,坡度不小于20%。

∙整车质量不能太大,轴荷分配要符合要求,整车布置要合理。

∙要进行动力性指标的计算。

§1.2 底盘设计的原则1、努力使混合动力客车的动力性能能够达到或接近现代内燃机客车的水平,逐步实现其实用化。

2、最大限度地发挥电动机驱动的辅助作用,使混合动力客车的燃油消耗量尽量降低,实现发动机的节能和环保。

目前,混合动力客车的百千米油耗比内燃机客车低1/3左右。

3、在很合动力客车上实现多能源动力控制。

混合动力控制的关键技术是对内燃机驱动系统和电动机驱动系统实现双重控制。

发动机与电动机动力系统应实现最为有效的组合和最佳的匹配,发动机和驱动系统、电动机和驱动系统都具有高效率,能够回收再生制动能量,延长混合动力客车的行驶里程,改善其节能性。

4、继承或沿用内燃机客车的主要操纵装置和操作方法,适应驾驶员的操作习惯,使操作简单化和规范化。

在整车控制系统中,采用全自动、机电一体化控制系统,达到安全、可靠、节能、环保和操纵灵活的目的。

5、采用轻金属高强度复合材料和新型混合动力客车专用的车身和底盘结构,尽量减轻整车的整备质量;采用低滚动阻力的轮胎,降低行驶阻力。

混合动力客车的底盘、车身附件和电子、电器设备等应尽可能地配备现代技术设备,要求达到或接近内燃机汽车所具有的水平。

§1.3 主要研究内容在不牺牲动力性的基础上,提高燃油的经济性和降低排放,实现动力性和经济性的良好配合,是混合动力系统匹配的较佳途径。

而实现混合动力系统设计目标的关键在于完成系统结构的选择、动力传动系统参数的选择和合理匹配、多能源控制策略的制定,其亟待解决的问题也就是本课题的主要研究内容,如下所示:1、并联式混合动力客车总体方案的确定。

客观而全面的评价混合动力系统各种驱动模式的优劣,根据实际中情况,综合考虑各种因素,确定驱动系统的结构方案。

2、并联式混合动力城市客车驱动系统参数选择和匹配。

根据本设计制定的整车动力性能指标要求,提出并联式混合动力总成参数的匹配方法和控制策略,对并联式混合动力城市客车进行动力传动系各参数的计算和匹配。

3、根据计算结果,参考其他同类客车车型,对并联式混合动力客车的底盘进行各部件的布置和装配,实现各部件的清晰连接和动力的良好传递。

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