技术创新需求信息表.doc

技术创新需求信息表 序号1： 技术需求名称 内燃机-电机构型电动汽车增程器转速波动的抑制策略研究 所属技 术领域 新能源、高效节能 项目拟投入 总额 100（万元） 已投入经费额 35（万元） 计划支付技术转让（合作）费最高额 80（万元） 计划实施年限 2016.10-2019.10 具体描述所急需解决的技术创新需求（请尽可能详细） 1、项目开发背景和必要性 增程式电动车是介于纯电动和传统混合动力之间的一种构型。它可以较大限度地使用电能替代化石燃料，并满足续驶里程方而的要求，未来具有较大的发展潜力。在电池技术突破瓶颈之前，最佳的解决方法就是增程式混合动力电动汽车。 电动汽车用增程式发动机具有节油效果突出、低污染排放、动力辅助性强，可避免发动机频繁起停及能量再生利用等优点，对其进行深入研究具有非常重要的意义。先进内燃机技术是增程式动力汽车动力总成关键技术之一。利用发动机燃烧与排放控制新技术提高发动机效率。 通过研究电动车道路工况，分析整车动力与排放需求，重新优化燃烧和排放控制系统及对发动机进行新的标定，实现电动车增程式发动机常用工况下的更高效率和低于230g/(kWh)的最低油耗；采用新型燃烧技术，实现优于国五标准的排放；集成高速高效发电机并实现增程器发动机系统与优化，实现其在整车上的匹配应用。 目前，受动力电池的技术和成本等限制，人们无法有效解决纯电动汽车的“里程焦虑”难题，因此增程式电动汽车商业化的模式内燃机振动特性。 2 （1）构建内燃机-电机构型增程器动态特性仿真平台 利用软件，构建能够同时模拟内燃机和永磁同步电机两类动力装置瞬态工作特性的仿真模型 （2）构建内燃机转速波动模型 （3）研发基于工作循环的内燃机电机前馈/反馈瞬态转速控制策略 燃烧控制策略和相应的电机前馈/反馈瞬态转速控制 3、研究开发前期基础 （1）新型燃烧系统设计 针对整车不同工况的能量需求，制定增程器运行模式：小功率需求时，增程器发动机以中低转速(3000~4500r/min)运行于CAI燃烧模式，实现发动机超低排放高效燃烧；中等功率需求时，增程器发动机在中等转速(约6000r/min)以GDI稀燃模式运行；大功率需求时，发动机运行在高转速（低于9000r/min）GDI当量比燃烧模式。 针对小排量汽油机的功率需求，开展直喷嘴油器的选型与试验标定，开展不同边界条件下喷雾的模拟与实验验证，开展喷嘴油气室模拟匹配仿真研究，优化燃烧系统设计方案。包括： 发动机总体布置优化设计及重量控制 降摩擦技术 喷油器选型及标定喷雾模拟与实验验证 喷嘴油气室模拟匹配仿真及燃烧系统设计与开发 新型燃烧系统匹配与试验研究 发动机电控系统及控制策略 （2）增程器噪声及振动控制 噪音测试及控制 利用试验及仿真手段，对发动机配气系统、直喷高压油泵以及燃烧噪音等进行分析与优化设计，同时通过对活塞气缸、曲轴、箱体和边盖等零部件进行模态分析，开展结构刚度设计和分析改进。 振动测试及控制 针对发动机平衡设计、悬挂布置刚度耦合进行试验与仿真分析和优化控制，开展质心、转动惯量的优化设计、挂点模态设计和分析控制；面向整车集成开展发电机、驱动电机、减速机等总体悬置测试分析和优化设计。 （3）高效发电机及其控制系统研发 高速高效低噪声发电机设计开发 采用低损耗硅钢片及磁钢结构优化，优化发电机电磁方案，提升发电机运行效率，降低发电机运行噪声。 发电机控制器与TM电机控制器集成设计开发 通过将发电机控制器与TM电机控制器集成设计，提升整车电力电子控制器的集成度；采用集成控制器共同冷却系统，提升系统可靠性。 （4）增程器系统集成开发及标定 发电机与增程器机电集成开发 以增程器总成重量与尺寸为设计约束，采用高度集成的壳体设计、连接结构与支撑结构设计，进行发电机与发动机的结构集成；开展发动机与发电机集成冷却系统设计及热管理技术开发。 新型热管理系统开发 新型热管理系统基于计算流体力学CFD与传热学数值模拟仿真，对各系统热交换平衡进行模拟计算设计。降摩擦技术以应用验证为主，配合整机开发。发动机延迟冷却控制采用基于整机ECU闭环控制策略，规避突然停机带来的热负荷破坏风险。 增程器系统匹配标定试验研究 利用试验台架对增程器系统进行匹配试验研究，标定并优化增程器系统的各项性能指标，实现增程器多模式稳定运行。 发电机与发动机的协调控制技术 以整车功率需求为目标，优化协调发电机与发动机的转矩转速控制模式，提升控制精度、控制稳定性与快速响应性能。由于小排量发动机为实现高效率高性能输出，设定运行转速为中高负荷区，与传统发动机采用整车外循环控制散热方式不同，增程器运行时会存在休眠情况，即突然关闭发动机，此时会产生高温应力集中现象，破坏机体与发电机系统。开发发动机辅助水循环系统，发动机进入休眠后一段时间内，将多余热量进