混合動力汽車傳動系組件的設(shè)計和評估

為了滿足期望的性能，混合動力電動汽車（HEV）的傳動系組件將燃油經(jīng)濟性和排放當成最基本的約束，汽車制造商在決定傳動系組件大小之前必須考慮交通法規(guī)，許多研究者和汽車制造商采用基于建模和仿真的設(shè)計方法，傳動系組件尺寸可以根據(jù)所需要的汽車性能進行優(yōu)化設(shè)計，Nerl Advisor就是這樣的仿真軟件，即使用Advisor軟件對混合動力電動汽車的傳動系組件進行尺寸設(shè)計。

牽引力有2個或2個以上不同能量源的汽車稱為混合動力汽車，所使用的兩種能量來源主要是內(nèi)燃機和電動機。在混合動力車輛中，電動機可以控制由內(nèi)燃機產(chǎn)生的瞬態(tài)變化，而傳統(tǒng)車輛最大排放量發(fā)生在內(nèi)燃機的瞬態(tài)過程，所以HEV可以有效控制車輛的排放。

不同的HEV制造商使用不同的拓撲結(jié)構(gòu)圖，大體可以分為串聯(lián)和并聯(lián)式的HEV，其它拓撲結(jié)構(gòu)只是將這兩類進行結(jié)合。串聯(lián)混合動力系統(tǒng)中，內(nèi)燃機驅(qū)動發(fā)電機，向電池提供電力，然后電池再向發(fā)動機提供能量，驅(qū)動汽車行駛。該系統(tǒng)內(nèi)燃機總是在其最佳效率下不斷工作，而車輛僅從電動機處得到能量，這種系統(tǒng)適用于走走停停的城市駕駛，而不適用于高速公路行駛。

并行混合動力設(shè)備可以在兩種動力源間進行切換，根據(jù)情況需要，兩種動力設(shè)備可以同時使用，以達到最大動力輸出，這種系統(tǒng)可以在高速行駛條件下提供更高的效率。此外，在城市駕駛中，當內(nèi)燃機為電池充電時，電動機還可以單獨使用，擁有更高的整體效率。

混合動力汽車有足夠的潛力可以保證行駛的持續(xù)性，設(shè)計和計算HEV的部件是一個反復試驗的過程，因為最終的尺寸必須經(jīng)過多種行駛周期測試，并滿足不同的排放標準、法規(guī)政策，Nerl Advisor車輛仿真軟件提供了大量的有用信息，而以公式為基礎(chǔ)的設(shè)計只能幫助最初階段的估算，最終應(yīng)用尺寸還應(yīng)該不改變車輛的體積和質(zhì)量。

Madhwi Kumari et al.2014 IEEE International Conference on Non Conventional Energy(ICONCE 2014), January 16-17,2014,Kalyani, WB，India.

編譯：周沖