商用车混合动力系统关键技术
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前言

在能源和环境危机的双重压力下,汽车行业逐渐从传统燃油车向节能与新能源汽车转型,“电动化”已经成为汽车行业公认的未来趋势。然而,电池在成本、性能及安全性等方面的短板,极大限制了纯电动汽车的发展,混合动力汽车仍将在中长期内占据节能及新能源汽车市场的主要份额。在各类混合动力技术方案中,行星式混合动力系统可实现电动无级变速,具备自动变速器功能,且能实现较优的动力性和突出的燃油经济性。国际上,行星式混合动力系统已经在乘用车领域取得巨大成功,截至2017年1月底,丰田行星式混合动力汽车的全球累计销量已突破1000万辆。

相比于乘用车,商用车载重大,行驶里程长,其节能减排的意义更加重大。以城市客车为例,我国2018年“新能源汽车重点专项”明确提出,到2020年实现“整车混合动力模式下油耗≤16L/100km”的目标。我国已经成为全球第一大商用车制造国,且自主品牌在中国商用车市场占据了统治地位,比例达到90%以上,具备很高的国际竞争力。商用车不仅是我国汽车行业自主创新的“主战场”,也是“中国制造”的重要发展领域,迫切需要高效节能混合动力系统的产业化应用。因此,借鉴行星混联混合动力系统在乘用车领域的成功应用,在汽车“电动化”的大趋势下,将行星混联混合动力系统成功应用到商用车,不仅可以突破我国商用车自动变速器的软肋,还可显著提高整车的燃油经济性,是我国新能源汽车关键技术的重要突破口和节能减排的重要途径,也已经成为我国商用车行业发展的共性需求。同时,我国商用车领域良好的自主研发氛围也为行星式混合动力系统的应用提供了重要技术基础。

在此背景下,作者通过长期研究以及与企业的深度合作,实现了行星式混合动力系统在城市公交客车上的成功应用,同时也在积极探索该系统应用于公路客车、重型卡车以及物流车等车型的可行性。不同于国外在乘用车上的应用和相关研究,发展行星式混合动力商用车应该充分探讨商用车的运行工况和能量消耗特性,寻找与之相适应的系统参数设计和控制策略开发方法。基于此,本书以成功产业化应用的行星式混合动力客车为主体,首先开展商用车的工况特性和能耗特性研究,在此基础上,结合系统的动力性、燃油经济性以及平顺性要求,介绍行星式混合动力商用车系统的参数设计方法、整车节能控制策略开发方法和动态高品质控制方法。此外,本书也将详细介绍作者在行星式混合动力物流车方面取得的最新研究进展,以加深读者对行星式混合动力商用车关键技术的理解。

本书是作者结合国家自然科学基金项目、大量企业横向课题以及国内外技术积累撰写而成,力求做到文字准确严谨,配图清晰正确,内容丰富翔实,以方便读者阅读和学习。每一章节都包含作者的科研成果和企业横向课题的实例,且对所有实例都进行了深入阐述和详细说明。本书可供汽车相关专业的研究生以及从事节能与新能源汽车工作的研究人员使用,旨在为读者提供一本专门介绍行星混合动力商用车完备开发流程的专业书籍,为我国行星式混合动力商用车的自主开发提供重要理论借鉴与实际参考。

我们相信,具有一定混合动力系统设计方面基础的读者,通过学习本书的研究内容与方法,基本可以掌握行星式混合动力商用车的开发过程及关键技术,从而为自身的科研进程和实际工作提供帮助,这是我们最希望看到的。

本书由吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室课题组组织,由曾小华、杨南南、王庆年、宋大凤著写。另外,本书由李广含、王振伟、崔臣、王越、刘通、肖尊元、崔皓勇、李宏程、孙楚琪、王星琦校核,长春大隆电动汽车技术研究所高级工程师宫维钧审阅,在此对他们表示衷心的感谢。

由于本书涉及的研究内容广泛,作者水平有限,书中错误和不妥之处在所难免。欢迎使用本书的广大读者批评指正。Email:zeng.xiaohua@126.com。

作者