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混合动力清扫车动力系统设计与仿真

时间:2017-07-26 09:22:59
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我国城市化进程的不断加快和城市人口的日趋增长,对于城市垃圾处理提出了更大的挑战,道路清扫车以其高效、便捷的特点在城市环卫中取得了越来越广泛的作用。但城市道路清扫车在执行清扫任务时,由于行驶速度慢,造成主发动机长时间工作在低效区域,导致燃油利用率低、排放差等问题。混合动力电动汽车采用发动机与电池相组合的方式可以在一定程度上提高传统汽车的燃油经济性,降低污染物的排放,且生产成本相对于纯电动汽车和燃料电池电动汽车较低,有望在当前阶段得到很好的发展。尽管混合动力电动系统较传统动力系统增加了很多设备,从而也增加了重量和体积,但相对于轿车,这些变化带来的问题对大型车辆的影响比较小。本文以传统的道路清扫车作为研究对象并结合其实际运行工况特点,进行了混合动力驱动系统的分析与设计,通过最终的优化实现了提高燃油经济性和减少尾气排放的目标。本文首先介绍了混合动力技术在专用车上应用以及城市化进程使道路清扫车需求增加的概况,得出了对道路清扫车进行混合动力改装的可行性和重要性,并分析了其在整车开发过程中需要解决的关键技术。在此基础上,对比和分析了三种不同混合动力系统的驱动结构和特点,结合道路清扫车的实际结构和运行工况特点,提出了本文所研究的混合动力清扫车动力系统的结构设计方案。其次,对动力总成进行部件选型和参数匹配并选定相关的控制策略,并结合Advisor对其进行了仿真验证,结果表明,在满足动力性的前提下,进行混合动力改装后的车型在燃油经济性和排放上都有了明显的改善。最后,利用Matlab6.1的通用平台性,在Advisor中设计并嵌入遗传算法程序,搜索更优的油耗和排放,在原有基础上,进一步改善其排放和油耗,到达了良好的效果。综上所述,本论文对混合动力清扫车的动力系统设计及系统优化的研究具有一定的现实意义,并且为混合动力清扫车的实车开发提供了理论指导。
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