混合动力客车的动力性模拟分析(附件)
在改善人类生存环境的呼声和政策的引导下，新能源汽车是汽车工业未来的发展趋势。混合动力客车得益于其优良的节能和环保特性，已经成为国内汽车企业研发竞争的重点。本文选取混合动力系统结构为并联式的申龙牌SLK6129USCHEV01型混合动力城市客车作为仿真对象。阐述了混合动力系统的工作原理，然后对AVL-CRUISE软件的功能特点、结构模块等作了详细的介绍，最后搜集、整理、设定参数，对所选研究对象进行建模仿真，并通过设置相应的计算任务，得到计算结果，对动力性指标进行分析，验证其是否满足动能性设计要求。本文的研究成果可以为该企业后续车型的研究提供一定理论依据，采用仿真方法降低了整车开发成本，提高混合动力客车的研发效率。关键词 混合动力客车，动力性 ，AVL CRUISE，建模仿真
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及目的 1
1.2 混合动力客车研究发展状况 2
1.2.1 国外的研究发展状况 2
1.2.2 国内的研究发展状况 4
1.3 课题研究意义 4
1.4 混合动力汽车建模方法 5
1.5 课题主要研究内容 5
2 混合动力汽车简介 5
2.1 混合动力的核心技术 5
2.2 HEV分类及其工作原理 6
2.2.1 串联式混合动力车辆 6
2.2.2 并联式混合动力车辆 7
2.2.3 混联式混合动力车辆 7
2.3 申龙牌SLK6129USCHEV01型混合动力城市客车简介 8
3 混合动力客车系统模型建立 8
3.1 AVL CURISE 简要介绍 8
3.1.1 CRUISE仿真软件功能特点? 8
3.1.2 CRUISE 内置组件库及功能 9
3.2 整车模型的建立 10
3.2.1 软件启动 10
3.2.2 建立传动系各模块 11
3.2.3 模块物理连接 17
3.2.4 部件之间信号连接 17
4 混合动力客车动力性仿真分析 18
4.1 最高车速分析 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
4.2 加速性能分析 20
4.3 爬坡性能分析 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 课题研究背景及目的
21世纪，世界需要面对的两大重点难题是环境污染和能源供给不足，全球汽车行业都需要接收这一共同挑战。诚然，大众化的节能减排措施要想满足社会可持续发展的要求，根本无法实现。所以，保障能源供作为各国发展的重中之重，已经被确认为重大国策。
混合动力车辆，由内燃机和电力驱动，节能环保。他们是汽车行业面临各种挑战的最有前途的战略之一。2009年，在汽车产销量上，中国表现优秀，一举超过了美国。这无疑是中国汽车业上的一把双刃剑，机遇与挑战并存。所以，我国及时颁布了相应的鼓励政策，提出要大量投入，推广普及混合动力汽车，以此来改变我国汽车产业的现状，使技术发展水平得到明显的提高。由此可见，混合动力汽车对我国经济、生活的改变将发挥着重要的作用。
在中国的节能与新能源客车市场，多为混合动力客车，占比90%，毫无疑问，混合动力客车是新能源汽车的主要研究对象。究其原因可以概括为三点:
a）我国有70％城镇居民出门选择公交车代步，并有明确的交通政策，指出优先搭乘市民公交。
b）客车企业购买的大部分城市客车，可由市政府资助。政府的重要采购原则之一，是考虑客车是否符合节能减排的要求。
c）城市客车进行频繁的起步、加速、制动、停车等城市工况，有近一半额外消耗的燃油是因为汽车的频繁制动，这就为混合动力客车节能减排研究提供了空间。
因此，混合动力客车已经成为国内汽车企业研发竞争的重点。柴油电混合为混合动力的行业主流。相较传统燃料动力客车，混合动力客车的燃油消耗降低30％。在配套设施方面，投入到混合动力客车上的资金不多，在燃料研究或电能补充设施的建设上不会像燃料车辆、电动车辆那样耗资巨大。因此，混合动力客车会得益于其优良的节能和环保特性，最先得到快速发展。
通过对世界各地文献资料的查阅，了解了混合动力车辆的发展史及成果。收集关于混合动力车辆动力性仿真的相关资料并消化吸收，在熟悉AVLCRUISE 软件功能特点、了解其程序结构以后，详细介绍该仿真软件的模块功能和参数设置方法，搭建混合动力客车模型，对发动机、电池、电机、主减速器等部件的参数进行设置，在设置动力性能相应的计算任务并分析其结果后，可以验证所选车型的动力性能是否满足设计要求，从而达到本文的研究目的。
1.2 混合动力客车研究发展状况
1.2.1国外的研究发展状况
新能源客车逐渐受到重视，新能源客车中混合动力客车作为主要开发的新能源车型开始在以美国为首的一部分发达国家中得以快速发展，其关键技术和制车经验都得到了飞速提升。
很多汽车企业专门开设研究部门针对混合动力城市客车的探索和研究，人力、才力、物力的投入甚至已经超过了传统客车。上世纪二十年代末期，在传统客车展露弊端时，美国便加强与企业合作。1993年，三大汽车公司GM、克莱斯勒和福特，掀起了"新加入汽车合作伙伴计划”的序幕，以研发新能源环保汽车为目的。经过十年的探索研究，EVI型混合动力汽车终于面世。
英国早在工业革命期间，由于大力发展工业造成的资源被严重消耗、环境污染等问题就较为突出，因此，为了国民的生存环境不再受到威胁，英国政府高度重视新能源汽车的发展，率先开始了混合动力客车的示范运营。
同样，作为本身资源紧张的岛国，日本也非常重视新能源客车的研发。日野公司研制的混合动力公交车，是一款显著提高轿车的经济性能的车辆，节油率高达20％。该车发动机最大扭矩可达到1569Nm，可输出257kw的最大功率。车型图片见下图11所示。
图11 Hino Selega Hybrid型混合动力客车图片
在国外，混合动力电动汽车的研究起步较早，因为它们较早得到重视。其中发展较好的汽车公司以BAE、GM为代表。
a）BAE的串联结构
目 录
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及目的 1
1.2 混合动力客车研究发展状况 2
1.2.1 国外的研究发展状况 2
1.2.2 国内的研究发展状况 4
1.3 课题研究意义 4
1.4 混合动力汽车建模方法 5
1.5 课题主要研究内容 5
2 混合动力汽车简介 5
2.1 混合动力的核心技术 5
2.2 HEV分类及其工作原理 6
2.2.1 串联式混合动力车辆 6
2.2.2 并联式混合动力车辆 7
2.2.3 混联式混合动力车辆 7
2.3 申龙牌SLK6129USCHEV01型混合动力城市客车简介 8
3 混合动力客车系统模型建立 8
3.1 AVL CURISE 简要介绍 8
3.1.1 CRUISE仿真软件功能特点? 8
3.1.2 CRUISE 内置组件库及功能 9
3.2 整车模型的建立 10
3.2.1 软件启动 10
3.2.2 建立传动系各模块 11
3.2.3 模块物理连接 17
3.2.4 部件之间信号连接 17
4 混合动力客车动力性仿真分析 18
4.1 最高车速分析 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
4.2 加速性能分析 20
4.3 爬坡性能分析 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 课题研究背景及目的
21世纪，世界需要面对的两大重点难题是环境污染和能源供给不足，全球汽车行业都需要接收这一共同挑战。诚然，大众化的节能减排措施要想满足社会可持续发展的要求，根本无法实现。所以，保障能源供作为各国发展的重中之重，已经被确认为重大国策。
混合动力车辆，由内燃机和电力驱动，节能环保。他们是汽车行业面临各种挑战的最有前途的战略之一。2009年，在汽车产销量上，中国表现优秀，一举超过了美国。这无疑是中国汽车业上的一把双刃剑，机遇与挑战并存。所以，我国及时颁布了相应的鼓励政策，提出要大量投入，推广普及混合动力汽车，以此来改变我国汽车产业的现状，使技术发展水平得到明显的提高。由此可见，混合动力汽车对我国经济、生活的改变将发挥着重要的作用。
在中国的节能与新能源客车市场，多为混合动力客车，占比90%，毫无疑问，混合动力客车是新能源汽车的主要研究对象。究其原因可以概括为三点:
a）我国有70％城镇居民出门选择公交车代步，并有明确的交通政策，指出优先搭乘市民公交。
b）客车企业购买的大部分城市客车，可由市政府资助。政府的重要采购原则之一，是考虑客车是否符合节能减排的要求。
c）城市客车进行频繁的起步、加速、制动、停车等城市工况，有近一半额外消耗的燃油是因为汽车的频繁制动，这就为混合动力客车节能减排研究提供了空间。
因此，混合动力客车已经成为国内汽车企业研发竞争的重点。柴油电混合为混合动力的行业主流。相较传统燃料动力客车，混合动力客车的燃油消耗降低30％。在配套设施方面，投入到混合动力客车上的资金不多，在燃料研究或电能补充设施的建设上不会像燃料车辆、电动车辆那样耗资巨大。因此，混合动力客车会得益于其优良的节能和环保特性，最先得到快速发展。
通过对世界各地文献资料的查阅，了解了混合动力车辆的发展史及成果。收集关于混合动力车辆动力性仿真的相关资料并消化吸收，在熟悉AVLCRUISE 软件功能特点、了解其程序结构以后，详细介绍该仿真软件的模块功能和参数设置方法，搭建混合动力客车模型，对发动机、电池、电机、主减速器等部件的参数进行设置，在设置动力性能相应的计算任务并分析其结果后，可以验证所选车型的动力性能是否满足设计要求，从而达到本文的研究目的。
1.2 混合动力客车研究发展状况
1.2.1国外的研究发展状况
新能源客车逐渐受到重视，新能源客车中混合动力客车作为主要开发的新能源车型开始在以美国为首的一部分发达国家中得以快速发展，其关键技术和制车经验都得到了飞速提升。
很多汽车企业专门开设研究部门针对混合动力城市客车的探索和研究，人力、才力、物力的投入甚至已经超过了传统客车。上世纪二十年代末期，在传统客车展露弊端时，美国便加强与企业合作。1993年，三大汽车公司GM、克莱斯勒和福特，掀起了"新加入汽车合作伙伴计划”的序幕，以研发新能源环保汽车为目的。经过十年的探索研究，EVI型混合动力汽车终于面世。
英国早在工业革命期间，由于大力发展工业造成的资源被严重消耗、环境污染等问题就较为突出，因此，为了国民的生存环境不再受到威胁，英国政府高度重视新能源汽车的发展，率先开始了混合动力客车的示范运营。
同样，作为本身资源紧张的岛国，日本也非常重视新能源客车的研发。日野公司研制的混合动力公交车，是一款显著提高轿车的经济性能的车辆，节油率高达20％。该车发动机最大扭矩可达到1569Nm，可输出257kw的最大功率。车型图片见下图11所示。
图11 Hino Selega Hybrid型混合动力客车图片
在国外，混合动力电动汽车的研究起步较早，因为它们较早得到重视。其中发展较好的汽车公司以BAE、GM为代表。
a）BAE的串联结构
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