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经济发展提高了居民消费能力,同时也带动了汽车保有量的快速膨胀。这一方面造成城市交通压力的与日俱增,另一方面也给城市环保事业带来严重负面影响。为了减轻直至消除这种制约产业可持续发展的不利因素,开发一种节能环保、成本低廉的新能源汽车技术是十分有必要的。鉴于此,本文探索研究一种将压缩空气作为动力源进而构建一种新型并联式空气混合动力系统的新能源汽车技术。 基于压缩空气的并联式空气混合动力系统结合了传统汽油机、液压系统、气动系统等多种技术,它采用一套液气储能装置作为第二动力单元替换了传统电池、一套液压泵/马达作为动力机械装置取代了发电机/电动机,并将液压泵/马达与变速器机械耦合,最终构建一套基于压缩空气的并联式空气混合动力系统。基于上述设想方案,本文展开了一系列研究,重点研究压缩空气动力系统的建模方法,并完成空气混合动力汽车动力性和经济性仿真分析。 首先,在统一多领域物理系统建模软件平台 SimulationX下建立压缩空气动力系统的物理系统仿真模型,具体包括液气储能装置模型、液压马达、控制电磁阀、控制函数、管道等。其次,将获得的相关参数和实验结果导入 Matlab中,构建一个完整的空气动力系统子模型及液压马达辅助控制策略模型,在simulink环境下运行并验证其可靠性和准确性。最后,基于ADVISOR仿真平台,对软件自带的并联式混合动力仿真模型进行二次开发,建立了扭矩耦合器、液压马达、压缩空气储能装置和液压马达辅助控制策略模型,修改原有的车辆模型、发动机、变速器、图形界面配置和相应的m文件,最终完成整车顶层仿真模型的搭建工作。 将空气混合动力汽车模型内嵌于原有 ADVISOR软件当中而保持相对独立,能方便的调取新模型并进行仿真分析。为了验证空气混合动力汽车仿真模型,在不同的工况条件下对比分析了传统燃油车和空气混合动力汽车的动力性和燃油经济性表现。仿真结果显示,新模型基本满足整车动力性和经济性参数设计要求,且相比传统燃油车空气混合动力汽车在不仅加速性能、爬坡能力有着大幅提升,部分经济性能指标甚至超出预期,如百公里油耗最大下降40.8%,尾气排放下降50%以上。 研究表明,空气混合动力解决方案将能满足现阶段社会各界对汽车产品兼具充沛动力和低碳环保的双重要求,同时作为一种新型汽车动力系统该解决方案又具有巨大的开发和应用价值。