本课题是十二五科技支撑计划项目的两个子课题之一。
1目标
本课题面向商用车混合动力总成的产业化需求,以系统优化与集成创新为核心,研究混合动力发动机及控制、混合动力变速箱及其控制、电机及控制、能量存储及控制等共性关键技术;全面掌握混合动力总成系统的匹配和集成技术,研制商用车并联式混合动力总成,为实现商用车混合动力产业化提供技术支撑。
2 任务
(1)商用车混合动力专用发动机开发
混合动力专用发动机的特性分析及总体方案设计;
混合动力专用发动机结构设计和关键零部件开发,以及尾气后处理系统适应性开发;
发动机启停(Start-Stop)技术与启停控制策略研究和电控系统适应性开发;
混合动力专用发动机工况性能开发与系统优化技术;
混合动力专用发动机可靠性和耐久性研究。
(2)混合动力商用车AMT及控制系统(TCU)开发
混合动力商用车AMT控制系统(TCU)的开发;
混合动力商用车AMT换挡执行系统的开发;
混合动力商用车AMT与电机的集成设计与开发;
混合动力商用车AMT仿真与实验平台的建设。
(3)混合动力商用车用电机及控制系统(MCU)开发
高密度高效率大功率牵引电机的研制;
高可靠性、高密度集成电力电子控制器(MCU)研发;
高密度大功率电机控制策略研究;
电机及其控制系统的可靠性、耐久性与环境适应性研究与试验验证;
电机及其控制系统的应用技术开发。
(4)混合动力商用车能量存储及能量管理系统(EMS)开发
研究商用车并联式混合动力系统对能量存储系统的性能需求;
大功率能量存储模块性能研究与评定规范;
大功率商用车用大功率动力电池及BMS适配技术。
(5)混合动力总成控制器(HCU)开发
混合动力总成集成控制算法和匹配应用研究;
混合动力控制器匹配和共性技术研究,包括网络拓扑结构、基于GPRS远程监控和诊断系统和远程监控系统平台;
研发系列化和模块化HCU。
(6)混合动力商用车整车匹配与系统试验研究
混合动力商用车及辅机系统研究,包括整车通讯协议、安全性及故障诊断系统设计、电气系统、热管理及动力总成匹配设计;
混合动力总成测试评价系统;
商用车性能测试和分析。
3 主要考核指标
3.1 主要技术指标
开发出3套最大输出功率介于100到340千瓦之间的商用车并联式中度混合动力总成,满足混合动力重型商用车整车匹配要求。
开发出5台套排量介于5至7升、额定功率在100到220千瓦之间的混合动力专用发动机及其控制系统。
开发出5台套5档以上(含5档)混合动力变速箱及其控制系统。
开发出3台套最大功率介于30到120千瓦之间的混合动力电机系统。
开发出3台套能量存储系统。
完成1辆混合动力重型商用车样车:配置自主研制的并联式中度混合动力总成系统,整车最大设计总质量26吨,最高车速不低于每小时80公里,最大爬坡度不小于20%,整机耗油量比相应传统机型减少20%以上。
在混合动力总成相关技术及可靠性方面,至少形成3项企业标准/规范。
申请发明专利不少于3项、实用新型/外观专利不少于7项、登记软件著作权不少于1项。
3.2 主要经济指标
2009年,我国销售重型卡车60余万台,已成为世界上最大的商用汽车市场。从减排的角度看,以柴油机为主要动力的交通运输排放的污染物在环境总体排放中所占比例较大。同时,由于节油效果显著,混合动力的推广实施对于构建资源节约型的低碳经济,实现社会的可持续发展具有较大的推动作用。
3.3 人才队伍建设
通过课题实施,培养博士不少于3名。
