文 献 综 述

1 课题研究意义

随着工业技术的进步以及经济的快速发展，在国家汽车工业的政策支持下，我国汽车工业发展实现了质的飞跃，并逐渐成为我国经济发展的支柱性产业之一。直到2015年6月，我国汽车保有量已经突破1.63亿辆。但随着汽车保有量的不断增加，燃油发动汽车的缺点日趋明显，不仅因为其动力潜能的利用效率低下，而更为严重的是排放废气造成的环境污染。根据美国、日本对城市空气污染源调查，城市空气中90%以上的一氧化碳、60%以上的碳氢化合物和30%以上的氮氧化合物都来自汽车尾气，其对于温室气体浓度增加的”贡献”不容忽视。因此，开发出高效率、低油耗、低排放的新能源汽车，解决日益突出的环境污染与石油资源枯竭问题，具有重大意义^[1]。

尽管人们普遍认为电动汽车将是未来新能源汽车市场的主导，但电池技术问题也在一定程度上制约着其发展。相比之下，如若将电动机与辅助动力单元组合作为汽车驱动力，汽油驱动与电力驱动优势互补，混合动力汽车在当前的发展前景将十分光明。混合动力汽车同时具有电动机和发动机的优点，做到了在满足节能与环保的要求下，又满足车辆续航里程的要求^[2]，是当今具有实际开发意义的低排放和低油耗新能源汽车，是传统内燃机汽车向零排放电动汽车过渡的实用方案之一。

混合动力汽车作为全球汽车行业研究的热点，国家已明确将插电式混合动力列为购车优惠补贴的新能源汽车之一。新能源汽车面临前所未有的机遇，混合动力汽车的研究极具现实意义。目前，对于混合动力汽车，以动力性要求为根据来合理匹配动力传动系统，降低其能耗，是主要的研究课题^[3]。本课题基于某轻型客车进行改造设计，通过汽车各系统相关通用件、标准件的选型，对其动力传动系统参数进行匹配计算以及进行总布置设计，并确定总布置方案，符合现实要求。

2 混合动力汽车的发展概述及现状

2.1 国外混合动力汽车发展概述

随着经济的快速发展，全球环境质量问题日益严重，也越来越为人类所关注，世界各国对汽车排放污染的法律法规也越来越严苛。虽然由于早期汽油成本低，混合动力最初被认为是不必要的^[4]，但随着能源危机的影响，开发符合时代需求的节能环保汽车现已被认为是未来汽车市场的核心部分^[5]。欧洲专家普遍认为：不论是传统燃料汽车还是纯电动汽车都不能满足当今社会对于汽车的动力性和环保节能的需求^[6]，只有混合动力汽车能同时满足这两方面的要求，因此混合动力汽车的出现必定带来汽车行业的新革命。

日本丰田是最早将混合动力技术带入市场的品牌，在政策和市场需求的带动下，早在1997年，日本丰田就向世界展现了首款量产商业化的混合动力汽车#8212;#8212;第一代Prius^[7]。之后，丰田公司在2003年又推出了新款Prius混合动力汽车^[8]，相较Prius第一代，Prius第二代不仅油耗有了进一步降低，而且它的功率也有了提高，同时其协调性也有所加强^[9]，成本优化超过30%。从2009年的Prius第三代到2015年的第四代，丰田混动从机械结构优化和最低成本的目标转向优化驾驶感受，并适应TNGA全球平台向上述多款混动代表车型进行推广。作为全球累计销售900万辆的混动领军人，日本丰田始终坚持混合协同驱动系统的HSD（Hybrid Synergy Drive）系统优化成本，其代表车型Prius更是迭代迅速。目前该混合动力技术已经推广至丰田集团几乎所有级别的车型上，包括凯美瑞、汉兰达、卡罗拉、雷克萨斯CT200h、NX300h、RX450h等。随着日本混合动力汽车的技术的不断成熟，其销量也逐年上涨。根据丰田的官方数据，截至在2016年4月底，其混合动力汽车在全球的累计销量就已经突破900万辆，其中Prius是主导力量。

日本丰田集团在混合动力方面的商品卓越化发展，进一步推动了世界各国车企对混合动力汽车的研发。美国的通用汽车公司在日本推出Prius一年后就紧接着推出了precept混合动力电动汽车。1999年，本田公司在日本和美国市场投放的Insight混合动力系统在经济性、动力性和污染排放上都取得了很好的成果^[10]。在2008年至2015年期间，通用又相继推出别克君越Eco-Hybrid，Cadillac Escalade Hybrid SUV，GMC Yukon Hybrid SUV等混合动力车。同时，德国的汽车企业也不落后，在Prius面世不久，德国大众的Audi Du混合动力汽车也进入小批量生产。在2010年，大众Golf混合动力汽车上市。在1999年，318ISAD轻型混合动力汽车由宝马公司研发成功。在2010年，宝马推出了7系混合动力^[11]。在2004年的底特律车展上，奔驰公司发布了计划于2005年批量生产的混合动力概念车”Vision Grand Sports Tourer”。除此之外，德国的BOSCH等著名的零部件公司也积极与大型汽车公司联合研发混合动力汽车技术^[7]。在混合动力汽车大行其道的同时，各大汽车零部件公司相继加入了混合动力汽车研发过程中，他们为混合动力汽车提供了许多先进的配套零部件。