轻度并联混合动力总成控制策略的研究_宋建锋

2011年(第33卷)第6期

汽车工程A utomo ti ve Eng i nee ri ng

2011(V o.l 33)N o .6

2011097

轻度并联混合动力总成控制策略的研究

*国家高技术研究发展计划/节能与新能源汽车0项目(2006AA 11A 183)和天津工程师范学院科研发展基金项目(K J2009016)资助。

原稿收到日期为2010年7月2日,修改稿收到日期为2010年12月6日。

宋建锋1,2

,张欣1

,田毅1

,周能辉

(11北京交通大学机械与电子控制学院,北京 100044; 21天津职业技术师范大学汽车与交通学院,天津 300222;

31天津清源电动车辆有限公司,天津 300457)

[摘要] 为轻度并联混合动力汽车的多能源动力总成提出了基于模式划分的控制策略,并以燃油经济性和排放性能为控制目标,进行了能量优化分配算法的研究;在M atlab /S i m u li nk 环境下建立了总成控制器模型,并与Cru ise 软件结合,进行了联合仿真。结果表明,所提出的控制策略可在维持原有动力性的条件下,提高燃油经济性并降低排放。

关键词:轻度混合动力汽车;动力总成;控制策略;能量管理

A R esearch on the Control Strategy for the Po wertain A sse m bl y

of a M ild Parall e lH ybrid E lectric V eh icle

Song Jianfeng 1,2

,Zhang X in 1

,Tian Y i 1

&Zhou N enghui

11S c h ool of M ec han i cal and E l ec t ronic C ontrol Eng i n ee ring,Be i jing J i aotong Un iversit y,B eiji ng 100044;21School of Au t o m otive and Tran s port a tion,Tianji n Un i v e rsit y of T ec hnolo gy and Education,T i anjin 300222;

31T i an ji n Q i ngyuan E lectri c Veh i c l e C o .,L t d.,T i anjin 300457

[Abstrac t ] A con tro l strategy based on w or k i n g m ode d i v isi o n is proposed f o r the m ult-i energy po w ertrai n as -se mb l y of a m il d para lle l hybrid electric vehic le .A study is conducted on energy opti m ized d istr i b ution a l g orit h m w it h f u el econo m y and e m ission perfor m ance as control objectives .A m odel for the con tro ller o f pow ertrain asse mb ly

is builtw ith M atlab /S i m u li n k ,and co mb i n ed w ith C r u ise soft w are ,a j o i n t si m u lation is perfor m ed .The resu lts sho w t h at the control stra tegy proposed can i m prove fue l econo m y and reduce e m issi o n w ith the orig i n al po w er perfor m ance m a i n tained.

K eyw ords :m ild hybr i d electric vehicle ;pow ertrain asse m bly ;control st rategy ;energy m anage m ent

前言

混合动力汽车(H E V )有多种工作模式,发动机和电机的工作会根据车辆行驶工况随时发生变化,须协调其工作才能满足高燃油经济性和低排放性。

确定HEV 所有运行状态和转换的条件是其控制的关键。HEV 多能源动力总成控制器中的控制策略,首先须根据驾驶员的各种操作,确定车辆的运行状态和动力系统的工作模式,然后向各个总成控制器发出控制指令,由控制器完成对相应部件的控

制,并切换动力系统工作模式。能量管理和分配根

据整车动力系统工作效率最优的原则,确定H E V 某一运行状态时各总成部件工作模式和状态。当HEV 动力系统在某些状态内运行或进行切换时,会出现动态控制问题,最重要的是发动机与电机动态目标的控制问题。动力总成控制器中的目标控制算法是使车辆在行驶时的燃油经济性和排放性最优,是HEV 控制策略中的关键算法。由此可见,HEV 运行模式划分、能量管理策略和目标控制算法是实现混合动力系统控制的3个层次问题,且前者为后者的基础。文中提出了一种基于模式分类的能量管

2011(V o.l 33)N o .6宋建锋,等:轻度并联混合动力总成控制策略的研究#473 #

理策略和目标控制算法的并联式混合动力系统控制策略,并利用CRU I SE 仿真软件,在M atlab /Si m u -li n k /Stateflo w 平台上开发其模型,对策略和算法进行了仿真研究和验证。

1 基于模式划分的分层式控制策略

111 混合动力系统的机电耦合方案和功能定义

混合动力系统结构示意图如图1

所示。

图1 轻度并联混合动力总成

从图1可知,混合动力系统采用了转矩复合的方式,动力装置的输出以发动机为主动力,电动机为辅助动力。混合动力系统将电动机直接安装在发动机动力输出端,传动系统采用机械式离合器与手动变速器,根据该混合动力系统的结构,其功能为:(1)动力系统自动起停功能,包括怠速停机和自动起动两部分;(2)在大负荷工作条件下,电机工作在电动状态,为发动机提供辅助功率,改善发动机的工作条件;(3)减速或制动时进行能量回收;(4)在低负荷工作条件下,电机工作在发电状态,改善发动机的工作条件。112 控制策略的目标

轻度并联式混合动力系统控制策略的目标是:在满足车辆行驶要求的前提下,实现发动机与电机转矩的合理分配,使系统工作在高效区域;确保动力电池的工作状态满足安全和健康使用的要求;确保车辆驾驶的平稳。为达到上述目标,确定能量分配和管理的任务如下:(1)根据驾驶需求的驱动转矩和其他子系统转矩,计算转矩分配,电池工作在合理的荷电状态范围内,保证能量输出;(2)实现发动机(电子节气门)的精确控制,使其运行在高性能区域;(3)确定车辆运行模式,计算发动机和电机的转矩分配,满足车辆行驶要求,使系统在高效区运行;(4)确保系统在各个工作状态下,特别是状态转换过

程中,工作平稳无冲击,保证H E V 的行驶性能。

113 分层式控制策略

为简化复杂的控制过程,将所有的运行和控制分为两层:驾驶模式层和能量管理层,如图2所示。其中,驾驶模式层由驾驶模式解释和模式调度两部分构成;能量管理层则主要负责动力总成的能量分配和管理,根据驾驶模式的不同设计不同的能量管理策略。这样划分便于进行系统功能扩展和能量管理算法优化,增加了系统的可移植性。

图2 总成控制系统分层控制模型

驾驶模式解释根据驾驶员的操作来决定HEV 的工作模式,其主要的判断条件为钥匙位置、加速踏板位置、制动踏板位置、离合器位置、挡位信号和发动机工作状态等。根据这些判断条件,将车辆的工作模式分成多种模式:停车、起动、怠速、行驶和制动模式等。针对不同的驾驶模式,模式调度进行动力系统工作状态的转换过程控制,并调用相应的能量分配和管理算法,进行发动机和电机的转矩耦合控制。在每种控制模式中,根据车辆动力系统状态的变化,能够设计多种管理策略。例如,对于起动模式,根据发动机冷却液温度的高低,要分别执行冷起动或热起动控制策略;对于行驶模式,则有巡航、充电和助力策略等。

需要说明的是,驾驶模式确定层根据驾驶员操作和各个子系统的当前状态,确定车辆的运行模式,即在同一时刻只有1个模式,不同模式会在相互之间进行切换。因此驾驶模式层的输出是唯一的,模式之间的相互切换要能够平稳过渡。H EV 运行模式划分见表1。114 发动机起/停控制策略

模式划分和切换条件以该系统起动和停机模式为例说明。当发动机起动时,电机带动发动机到怠速转速,然后发动机喷油工作,电机退出。电机直接同轴连接在发动机的输出端,比传统的起动机起动

#474 #汽车工程2011年(第33卷)第6期

表1 混合动力汽车运行模式划分

模式总成工作状态

发动机电机电池描述停机关闭关闭关闭停车

起动关闭电动放电电机快速起动发动机

行驶工作工作充/放输出耦合制动工作发电充电制动能量回收怠速开/闭关闭关闭满足条件时关闭发动机

其它

)))

更加平稳,可降低油耗,同时减少排放。电机起动分为快起动和慢起动,当发动机温度高时进行快起动,温度低时进行慢起动,以防止发动机的润滑系统工作不正常而损害发动机。

该HEV 在行驶过程中,发动机部件具有怠速自动停机功能,即当车辆停止行驶,发动机进入怠速工作状态时,在一定条件下,发动机会自动停机以减少能量消耗。根据混合动力结构形式,满足发动机停机的条件为:车速为零、空挡、发动机冷却液温度高于一定值,电池荷电状态(SOC )高于一定值和无其它动力需求。条件的设计基于如下考虑:当发动机冷却液温度低于一定值时,无法快速起动,起动

很慢,会影响驾驶性能;当电池的SOC 低时,可能造成发动机无法起动;当车辆未停止行驶时,关闭发动机将失去转向助力和空调功能。当出现下面两种情况时,发动机将自动起动:踏下离合器踏板并换到1挡时;或在空挡时,踏下离合器和加速踏板。

2 基于目标优化的能量管理算法

轻度并联混合动力总成控制策略以提高燃油经济性和减少排放为目标,优化系统效率,将转矩作为主要输出控制变量,以发动机万有特性为基础,实现对发动机和电动机输出动力的耦合和合理分配。

总成控制器中的转矩管理策略将变速器输入端的转矩需求值,实时合理地分配给发动机和电机,因此转矩管理策略必须实时获得该转矩值。转矩管理策略根据驾驶员的加速踏板位置、制动踏板位置、车速和挡位确定转矩需求值。获得变速器输入端的转矩需求值之后,转矩管理策略将主要依靠发动机万有特性,确定发动机的工作状态和电机工作模式。图3为该混合动力总成中发动机的万有特性曲线图。

从图3可看出,发动机的最佳工作区域在中高

负荷时。曲线a 为电机助力最小转矩线,曲线b 为

图3 发动机万有特性曲线

纯发动机工作最小转矩线。曲线a 和b 将行驶模式分为电机助推模式、纯发动机模式和电机充电模式3个区域。为使发动机运行在一个高效区域,同时保持电池的SOC 在一个合理的范围,发动机和电机之间的转矩分配策略将起着决定性作用。

以行驶模式为例,目标是系统效率最高,其优化方程为

G t =m ax[a e @G e (T e ,n e )+a b @G b (SOC,I )](1)

式中:G t 、G e 、G b 分别为系统效率、发动机效率和电驱动系统效率;a e 、a b 为调节系数,反映两动力源的权重;T e 和n e 为发动机的转矩和转速;SOC 和I 为动力电池的荷电状态与充放电电流。

图4为行驶模式条件下采用的能量管理策略。

图4 行驶模式中的转矩分配策略

根据加速踏板位置,主控制器分别调用不同的转矩分配算法。当加速踏板位置小于M 1时,车辆需求转矩为零,发动机单独工作,电机不工作,作为惯性负载随发动机一起转动;当加速踏板位置在M 1和K 2之间时,发动机的经济转矩大于驾驶员的需求,主控制器使发动机工作在或接近高效区域,其多余转矩用于电机发电给电池充电,即充电模式;当加速踏板位置为K 2和M 2之间时,发动机单独驱动,即纯发动机模式;当加速踏板位置大于M 2时,电机

2011(V o.l 33)N o .6宋建锋,等:轻度并联混合动力总成控制策略的研究#475 #

提供辅助转矩和发动机共同驱动,即助力模式。M 1和M 2决定电机的工作状态,同时影响了发动机的运行区域,称之为转矩分配状态参数;K 1和K 2则决定电机的充电能力大小,影响了动力电池SOC 的工作范围,称之为能量管理状态参数。M 1、M 2、K 1和K 2由目标优化方程调整,在围绕发动机的最佳工作区域上实现系统效率的最优。

3 仿真分析

混合动力系统控制策略涉及了发动机控制、电机控制和车载动力电池系统的能量管理等,在控制系统设计的初级阶段,建立整个混合动力系统模型并通过计算机仿真进行控制策略研究是非常必要的。运用CRU I SE 软件建立整车模型与M atlab /S i m -u li n k 建立的整车控制器联合仿真,进行控制策略的研究和优化。

311 前向式混合动力汽车系统建模

在CRU ISE 软件中建立车辆和各部件模型,各部件均采用实车参数。用M atlab /Si m u li n k 建立混合动力总成控制器模型。在CRU I SE 中将车辆和各

部件模型与M atlab /S i m u li n k 建立的控制器模型进行

联合仿真。控制器模型识别驾驶员的动作、当前各部件和车辆的状态,根据控制策略,向发动机、电机和其他部件发出控制指令,各部件根据其指令进行动作,并传给其所需的状态参数。建立的整车与控制器模型如图5和图6

所示。

图5 轻度并联HEV

模型

图6 混合动力总成控制器模型

312 仿真结果分析

针对欧洲和广州的市区工况,对混合动力控制策略进行了仿真研究。仿真初始时,设置电池SOC 为50%。CRU I SE 软件可记录所有部件在行驶过程中各种参数变化情况。仿真结果以欧洲工况为例,如图7和图8所示。

从图7可看出,混合动力控制策略在车辆加速时让电机助力,小负荷或制动时让电机回馈给电池充电,充电电流明显小于放电电流,考虑了电池安全。从图8可看出,在车辆停止时发动机关闭,起动时电机起动发动机。未出现起停状态在短时间内快速切换,确保驾驶平稳。

#476 #汽车工程2011年(第33卷)第6期

图7 发动机和电机的转

矩随车速变化

图8 发动机的起停指令随车速变化

在欧洲市区工况行驶循环条件下,HEV 发动机和其原型车发动机运行点分布如图9和图10所示。由图可见,HEV 发动机运行点向中高负荷高效区移

动,

在部分运行时间内发动机是停止工作的。

图9 原型车发动机工作点分布

利用仿真还可得出H E V 和其原型车在市区工况行驶时燃油消耗的比较结果,见表2。

表2 混合动力轿车与其原型车

城市工况燃油消耗比较

100km 燃油消耗比较原型车/L HEV /L

欧洲市区工况71885161广州市区工况

7147

6100

图10 HEV 发动机工作点分布

通过HEV 和其原型车发动机工作点分布图和燃油消耗的比较,可看出模型中的控制策略较好地实现了混合动力系统的目标。

4 结论

文中的控制策略采用了层次化的控制模式划分

方法,制定基于目标优化的能量管理策略,根据控制目标设计了相应算法,并运用了CRU ISE 和M atlab 的综合仿真分析方法。仿真结果表明,制定的策略和算法可根据效率最优原则确定各个部件的目标工作状态,通过目标控制保证发动机和电动机实际输出的转矩之和尽可能满足驾驶员对驱动转矩的需求,从而达到混合动力系统提高系统效率,提高燃油经济性,降低排放的目的。

参考文献

[1] H ung Y iH suan,Tsai J i an Feng ,W u C h i en Ts ung ,et a.l On -L i ne

Subop ti m an l Con trol S trategies f or a Po w er -Ass i st H yb ri d E lectric V eh i cle[C ].SAE Pap er 2007-01-0275.[2]

J effrey Gonder ,Tony M arke.l Energy M anage m ent S trategies for P l ug -In H yb ri d E lectri c V eh i cles [C ].SAE Paper 2007-01

0290.

[3] N ati onalR ene w ab l e En ergy Laborat ory .ADV I SOR Docu m en tati on

[M ].2002.

[4] K ell y K enneth J ,M att he w Zolot ,G erard G li n s ky ,et a.l TestR e -s u lts and M od eli ng of the H onda Insight U si ng ADVISOR [C ].SAE Paper 2001-01-2537.

[5] 于秀敏,曹珊,李君,等.混合动力汽车控制策略的研究及其发

展趋势[J].机械工程学报,2006,42(11).

[6] 周杰敏,童毅,欧阳明高.轻度混合动力系统典型瞬态过程仿真

分析[J].汽车工程,2003,25(1).

[7] 童毅.并联式混合动力汽车控制算法的实时仿真研究[J].机

械工程学报,2003,39(10).

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势摘要在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性，及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的发展中提出了展望。关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景引言随着全球经济的发展, 汽车保有量逐年增加汽车尾气对空气的污染也日益加重, 这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题, 使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长, 动力性好的优点, 又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1 国外发展现状

20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV 的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。丰田公司1997 年8 月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus, 同年12 月,推出Toyota Prius（普锐斯）这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius 标准型每升汽油可行驶35.5 公里。到2010 年7 月31 日,累计销量已超过268 万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius 和本田Insight 。在2010年4 月份举办的北京车展上,共有8 款日系混合动力汽车展出, 其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight 被认为同级中最省油,本田CR-Z 具有运动风格受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。美国三大汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993 年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。2005年9 月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。2009 年美国混合动力汽车销量达到 29.032 万辆虽然占美国汽车市场份额只有2.8%,但从2005 年起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车2013 年将达到 87.2 万辆,市场占有率将达到5%。 1.2 国内发展现状目前，我国在新能源汽车的自主创新过

混动汽车动力系统控制策略设计

4.1控制系统的各状况分析 1．一键启动，车门解锁； 2．进人；由车门传感器检测：车门开启 →进人动作→车门关闭→车门锁死 3．设置路径；由语音提示，根据情况分析最优路径，最短距离，最短时间； 4．开始旅行（1）判断蓄电池能否正常行驶当SOC （剩余电量）≥0.4 将由蓄电池启动；当SOC （剩余电量）≤0.4全程发动机驱动；（2）平地行驶 ①首先蓄电池驱动，然后由车速传感器和扭矩传感器检测分析是否满足下列任意条件 Tre (汽车需求转矩 ) V （行驶速度）满足则启动点火装置→发动机启动； ②此时由发动机驱动，后由车速传感器和扭矩传感器检测分析是否满足下列所有条件 Tm 满足则关闭发动机，由蓄电池驱动； ③制动由加速度传感器和节气门位置传感器（3）爬坡 ①用坡度传感器检测坡度，同时满足下列时 α≤10% Tre≤Tm

α（坡度）由蓄电池驱动 ②用坡度传感器检测坡度，满足下列任一项时 Tre≥Tm 发动机启动； ③爬坡制动时车速传感器和加速度传感器检测车轮的旋转方向当旋转方向与实际方向相反紧急制动同时启动电动机发电机；（4）泥泞及高低不平路段根据转矩传感器检测数据，启动发动机；（5）大风及恶劣天气行驶时根据转矩传感器检测数据，启动发动机； 5.到达目的地旅行结束电动机缓慢驱动汽车制动，解锁车门； 4.2控制系统的各个流程图 1.由SOC电量判断启动方式

2.由需求转矩和速度判断工作模式（1）.若由发动机驱动（2）若由蓄电池驱动 4.0>soc

3制动工况 1）若由蓄电池驱动时发生制动时由加速度传感器和节气门位置传感器 2）若由发动机驱动时发生制动时由加速度传感器和节气门位置传感器 4.0>soc h km V /40<4 .0>soc h km V /40<

油电混合动力详解

只是临时替代产品！油电混合动力详解如今节能减排已经成为一件很热门的事同时也是一件很重要的事，大到胡爷爷和奥巴马碰面都要谈。而对于汽车领域来说，同样也很热门，各个厂家都在竭尽所能的推出各种环保汽车。为汽车寻找代替能源，降低油耗甚至实现零油耗零排放，已经成为每一家车企的目标。但在这之前，油电混合动力系统显然更有实际意义。下面我们将为大家简单介绍混合动力系统的分类和简单工作原理，以及如今各个厂家的混合动力代表车型。本文导读： 1.目前关于油电混合动力汽车有很的说法，微混合、轻度混合动力、重混合动力、插入式混合动力等等，汽车探索为您解读它们分别是什么意思。 2.为您介绍混合动力汽车的发动机有什么特色，所用的电池有哪几种。混合动力汽车由来已久

可能您会觉得难以置信，混合动力汽车已经有了上百年的历史。大名鼎鼎的费迪南德·保时捷在上世纪末就为一家名为Jacob Lohner的公司开发出一款油电混合动力汽车，甚至造出了四驱版本。 Lohner-Porsche的四驱车型 Lohner-Porsche的赛车型号

美国专利局关于“Mixed Drive for Autovehicles”的专利如果您有机会查一查美国专利局那些被尘封的资料，会惊奇的发现今年的3月2日距美国的第一个混合动力汽车专利已经过去了整整一个世纪！1909年，身在比利时的德国人Henri Pieper 取得了一项名为“Mixed Drive for Autovehicles”的专利。分类：目前主要以并联、混联为主，按混合度分类的说法也很常见当然，以上的例子跟我们今天要说的混合动力汽车关系并不大。现代的混合动力汽车是从上世纪90年代末才开始逐渐发展起来的。按照其工作方式，大体上可以分为串联、并联和混联三种。串联式：已经被淘汰简单地说，串联式混合动力汽车的工作方式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电，然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态，从而达到减排的效果。这种方式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响，一直处于最佳工作状态，对于改善排放大有好处，但转换效率偏低。这种方式由于局限比较多，目前已不多见。丰田曾经将这种方式应用在考斯特上，并进行了批量生产。

混合动力原理及结构(上)

1 特点 2 低油耗 3 低油耗:工作原理 4 工作原理 8 Prius普锐斯 9 Highlander 混合动力车低油耗 10 Camry混合动力车的燃油效率 11 低尾气排放 12 低尾气排放:工作原理 13 Prius普锐斯低尾气排放 14 Highlander 混合动力车低尾气排放 15 Camry混合动力车低排放 16 加速 17 加速:工作原理 18 驱动辅助的工作原理 19 电动机TRC 20 爬坡动力辅助 21 坡道启动控制 22 强劲加速的工作原理 23 扭矩分配系统控制

24 Prius 普锐斯的加速 25 Highlander混合动力车的加速 26 Camry混合动力车的加速 27 超群的静谧性 28 静谧性:工作原理 29 EV驱动模式 30 Prius普锐斯的静谧性技术 31 Highlander 混合动力车的静谧性技术 32 Camry混合动力车的静谧性技术 33 技术 34 技术:综述 35 混联式混合动力 36 HV（镍氢）蓄电池 37 高输出功率电动机 38 再生制动 39 动力控制单元 40 汽油发动机 41 动力分离装置 42 发电机 43 电子控制系统

44 Highlander 混合动力车 HV（镍氢）蓄电池 45 后电动机 46 减速机 47 Camry混合动力车的电池 48 Camry混合动力车的电动马达 49 Camry混合动力车的发动机 50 串联式混合动力系统 51 并联式混合动力系统 52 混合动力车:联合国定义 53 系统阵容 54 开发 56 TOYOTA油电混合动力系统开发的历史 57 主要的TOYOTA油电混合动力车开发历史 59 TOYOTA油电混合动力系统核心技术开发的历史 62 混合动力车的开发历史 63 混合动力车开发的前景 64 混合动力车的电力 65 家用电器的电源 66 概念车简介 67 概念车CS&S

并联式式混合动力汽车的全速控制策略

并联式式混合动力汽车的全速控制策略摘要：并联式混合动力汽车综合了传统汽车和电动汽车的优点，不仅具有低油耗、低排放等优点，而且续驶里程不受限制，是目前最有希望替代传统汽车的方案。因此，对混合动力汽车关键技术的研究具有非常重要的应用价值。利用瞬态优化控制策略，通过对发动机、电动机、电动机在不同功率进行分配组合，来确定混合动力系统最佳工作模式和工作点切换。本文利用混合动力汽车的数学模型，在MATLAB/Simulink环境中建立了前向仿真模型，进行整车控制策略的研究，并对全速范围的运行控制策略进行了验证。关键词：并联式混合动力汽车 MATLAB/Simulink 全速范围1 引言并联式混合动力电动汽车主要由发动机、电动/发电机、电池组、能量管理系统等部件组成，与串联式混合动力电动汽车不同的是，发动机和电动/发电机以机械能叠加的方式来驱动汽车，可以组合成不同的功率输出模式。发动机功率和电动/发电机功率约为电动汽车所需最大驱动功率的50%～100%，其能量利用率高。因此，可以采用小功率的发动机与电动/发电机，使得整个动力系统的装配尺寸、质量都较小，造价也更低，行程也可以比串联式混合动力电动汽车的长些，但布置结构相对复杂，实现形式也多样化，其特

点更加接近内燃机汽车。并联式式混合动力驱动系统通常应用在小型混合动力电动汽车上。因此，并联式驱动系统最适合在城市间道路和高速公路上行驶，工况稳定，发动机经济性和排放性都会有所改善，和混联式混合动力电动汽车相比较而言结构简单，价格也容易被广大消费者接受，因此，在电池技术问题没有得到很好的解决的情况下，它有望在不久的将来成为汽车商业的主流产品。 2 并联式式混合动力汽车的关键技术混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，是二者的完美结合，这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统，整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。整车控制系统如同混合动力汽车的大脑，指挥各个系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最优，同时兼顾行驶的平稳性。整车控制系统根据驾驶员的操作，如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等，判断驾驶员的意图，在满足驾驶需求的前提下，最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出，实现能量的最优管理，使有限的燃油发挥最大的功效。目前的混合动力汽车都不需要外部充电，因此，与传统汽车一样，混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能，电机驱动所需的电能是燃料的热能在车

油电混合动力汽车详解 (1)

油电混合动力汽车详解【汽车探索详解】如今节能减排已经成为一件很热门的事同时也是一件很重要的事，大到胡爷爷和奥巴马碰面都要谈。而对于汽车领域来说，同样也很热门，各个厂家都在竭尽所能的推出各种环保汽车。为汽车寻找代替能源，降低油耗甚至实现零油耗零排放，已经成为每一家车企的目标。但在这乊前，油电混合动力系统显然更有实际意义。下面我们将为大家简单介绍混合动力系统的分类和简单工作原理，以及如今各个厂家的混合动力代表车型。 1.目前兲于油电混合动力汽车有很的说法，微混合、轻度混合动力、重混合动力、插入式混合动力等等，汽车探索为您解读它们分别是什么意思。 2.为您介绍混合动力汽车的发动机有什么特色，所用的电池有哪几种。混合动力汽车由来已久，可能您会觉得难以置信，混合动力汽车已经有了上百年的历史。大名鼎鼎的费迪南德·保时捷在上世纪末就为一家名为Jacob Lohner的公司开发出一款油电混合动力汽车，甚至造出了四驱版本。 Lohner-Porsche的四驱车型

Lohner-Porsche的赛车型号美国专利局兲于“Mixed Drive for Autovehicles”的专利如果您有机会查一查美国专利局那些被尘封的资料，会惊奇的发现今年的3月2日距美国的第一个混合动力汽车专利已经过去了整整一个世纪！1909年，身在比利时的德国人Henri Pieper取得了一项名为“Mixed Drive for Autovehicles”的专利。分类：目前主要以并联、混联为主，按混合度分类的说法也很常见现代的混合动力汽车是仍上世纪90年代末才开始逐渐发展起来的。按照其工作斱式，大体上可以分为串联、并联和混联三种。串联式：已经被淘汰简单地说，串联式混合动力汽车的工作斱式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电，然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态，仍而达到减排的效果。这种斱式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响，一直处于最佳工作状态，对于改善排放大有好处，但转换效率偏低。这种斱式由于局限比较多，目前已不多见。丰田曾经将这种斱式应用在考斯特上，并迚行了批量生产。

混合动力控制原理

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

发动机启动模式一：发动机起动模式当驾驶者发出起动指令后，由电动机通过行星轮系给发动机供能，使之起动。该模式就是发动机起动模式。在这种模式下，输出轴固定不动，与之啮合的齿轮副均不动，因此齿轮环静止。二、蓄电池充电模式在这种模式中，电机通过电动机同步开关连接到太阳轮上，停车锁将输出轴锁定，所有齿轮副空转。发动机通过行星轮系给电动机供能，电动机工作在发电机状态，给蓄电池充电。这种模式下的运动学和动力学关系与第一种模式相同，只是功率流动的方向相反。三、电动机驱动模式汽车起动时速度较低，若发动机工作则效率较低，一般只让电动机单独工作。电机轴与电动机同步开关咬合，转矩通过电机齿轮传递到输出轴上。其余齿轮均空转。四、混合驱动模式在汽车加速和爬坡这样需要较高的功率时，工作与混合驱动模式。在这种模式中，电机轴与一组齿轮副共同作用，发动机和电机共同向输出轴提供转矩驱动车轮转动。由于有四组齿轮，故可以得到不同的速度，可以根据具体运行环境选五、发动机驱动模式正常行驶时，发动机单独驱动时最经济的运行方式。在这种模式中，一组齿数比较低的齿轮副被用于将发动机的转矩传递给输出轴，电机轴空转。在这种模式下运行的HEv 类似于普通燃油汽车。六、电力连续可变传动模式(CVT) 这种模式用到了行星轮系，为汽车的控制提供了两个自由度，允许发动机的状态优化至最佳燃油效率。发动机是唯一的动力源，给输出轴提供转矩驱动车轮运转的同时，给电机提供转矩，电机工作在发电机状态，将机械能转化成电能给蓄电池充电。太阳轮通过电机同步开关于电机轴咬合，第四组齿轮副于行星轮系的齿轮环相连。七、能量回收模式类似于Prius的再生制动动能回收。电机通过电机齿轮与输出轴连接，工作于发电机状态，将减速和刹车的机械能转化为电能为蓄电池重点。运动学和动力学关系与第一种模式相同，只是功率流动的方向相反。由上述可见，这种新设计的驱动系统可以完成Prius的驱动系统的全部工作模式，但是结构要简单，并且少了发电机以及在发电机处进行能量转换消耗的能量，能够进一步的提高系统的效率。输出轴最终驱动汽车运行还要克服相关阻力，包括滚动阻力、空气阻力、坡道阻力以及汽车加速以跟随预定速度轨迹而加速过程中的惯性等，如图4-9所示。最终的速度关系为: 工作模式的选择： 1：驾驶者发出手动命令“起动”，汽车工作于发动机起动模式。 2：驾驶者发出手动命令“充电”，汽车工作于蓄电池充电模式。 3：在汽车所需要的功率较低、汽车运行速度较低、蓄电池储能较高、冷却液温度过高或发动机刚停止运行不久这几种情况之一下，汽车工作于电动机驱动模式。逻辑表达式如下:

混合动力汽车技术及发展趋势分析

ＸＸＸＸＸＸＸ学院毕业论文论文题目混合动力汽车技术及发展趋势分析学生姓名ＸＸＸ专业汽车检测与维修班级汽修Ｘ班学号ＸＸＸＸＸＸ指导教师ＸＸＸ 201６年４月 20日

目录 1 引言 (4) 2 混合动力汽车的类型和特点 (5) 2.1串联式混合动力汽车 (5) 2.2并联式混合动力汽车 (6) 2.3混联式混合动力汽车 (7) 3 混合动力汽车的核心技术研究与发展 (9) 3.1混合动力汽车用电池 (9) 3.1.1混合动力汽车对电池的特殊要求 (9) 3.1.2 混合动力汽车电池的发展 (10) 3.1.3 混合动力汽车电池的管理 (10) 3.2 混合动力汽车电机驱动系统 (11) 3.3 混合动力汽车中电力电子技术的应用 (12) 4 混合动力汽车需要解决的关键技术 (13) 4.1混合动力单元技术 (13) 4.2能量存储技术 (14) 4.3汽车集成电力电子模块技术 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)

摘要随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车，我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。社会对环境和节能的重视有力地促进了混合动力车辆的发展。本文分析了国内外混合动力汽车的研究现状，介绍了混合动力汽车的主要结构形式与工作特点，指出了混合动汽车目前需要解决的主要问题和采用的关键技术，并对其发展前景进行了预测。关键词：环境；能源；混合动力

1引言通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合。混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更小，而且，辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性。混合动力电动汽车（HEV）将内燃机、电动机与一定容量的蓄电池通过控制系统相组合，电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量，从而可大幅度降低油耗，减少污染物排放。混合动力汽车虽然没有实现零排放，但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求，可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾。所以自从90年代以来，全球刮起了研究混合动力的风暴。日本丰田率先将混合动力车商品化，于1997年推出Prius，随后的时间里，多家日本汽车公司实现了多款混合动力的商品化。在美国，克林顿政府上台不久，为了开发新一代汽车，由美国政府促进，于1993年9月29日发起了新一代汽车伙伴计划即PNGV，目标是开发低油耗的混合动力汽车。然而该计划最终被废止，没有达到预订的2005年左右推出商品化的混合动力汽车的目标。随着机动车保有量的持续增长，我国机动车污染物排放总量持续攀升。2003年全国机动车碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物排放量是1995年相应污染物排放总量的2.51、2.05和3.01倍。事实上，汽车所产生的空气污染量比任何其他单一的人类活动产生的空气污染量都多。全球因燃烧矿物燃料而产生的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放量，几乎50%来自于汽油机和柴油机。最近几年，我国对环境保护的投入不断加大。通过政府的努力，我国城市空气质量总体上也有所好转。随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,电能为动力,节能、环保为特色的电动汽车逐渐成为业界关注的焦点。近10多年来,世界各大汽车产业集团陆续投入巨额资金研发电动汽车技术,目前均已从实验室

浅谈混合动力汽车控制策略

浅谈混合动力汽车工作模式和控制策略王志杰（福建信息职业技术学院福州，350003）摘要：依据混合动力电动汽车发展现状,介绍串联式、并联式和混联式的混合动力电动汽车的概况,探讨三种结构方式下的工作模式及其能量流动和几种典型控制策略。关键词:混合动力汽车；HEV；控制策略； 0 前言近几十年来,世界各国汽车工业都一直面对能源安全与环境保护两大挑战,为此,各国政府纷纷制定相应的对策,力图开发新一代的清洁节能型汽车。从上世纪90年代开始,全球各大汽公司首先把目光投放到电动汽车研究上,但由于车用蓄电池的能量密度低、质量较大,使得纯电动汽车的续驶里程短且成本较高,很难实现市场化，而混合动力汽车的出现正好解决了这一难题。混合动力汽车（Hybrid-Electric Vehicel,缩写HEV）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点，即明显减少汽车排放和降低油耗，又有大的行程。控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放,并在不牺牲整车性能的况下,实现两者之间的折中优化。本文就混合动力汽车工作模式、能量流动和控制策略作了初步的论述，使人们对混合动力汽车技术有一定了解。 1 混合动力汽车技术 1.1串联式混合动力汽车串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机和电动机三大主要部件总成组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。 1.1.1工作模式及其能量流动 1.1.1.1纯蓄电池模式当混合动力汽车负荷小(空载)时，由电池驱动电动机带动车轮转动，此时的能量流动如图1所示。 1.1.1.2纯发动机模式载荷比较大时，则由发动机带动发电机发电驱动电动机带动车轮转动。此时的能量流动如图2所示。 1.1.1.3混合驱动模式当车处于启动、加速、爬坡的工况时，发动机-发电机和蓄电池共同向电动机提供电能。能量流动图如图3所示。

3种类型混合动力汽车控制策略的分析

万方数据

１００福建工程学院学报第６卷电扭矩和电池系统的充电状态来决定。当制动回收充电力，机械制动系统开始工作，以确矩不能满足要求时保车辆的制动安全性。当车速低于设定值或者电机转速低于设定值时，此时电机充电效率较低，能量回收系统不启动，直接采用机械制动，其基本控制策略如下：ａ．Ｍｂ＞帆，若ＳＤＣ＜Ｓ０ｃ一，则帆＝膨。；若舳ｃ≥ｓＯＣ一，则电机停止工作肘ｂ＝Ｍ。。ｂ．帆＞肘。，若ＳＤＣ＜ｓ０Ｃ一，则帆＝＾ｆ。＋肘。；若ＳＤＣ≥ＳＤｃ一，则电机停止工作肘ｈ＝Ｍ。。式中，帆为整车需求的制动转距；肘。为机械摩擦制动转距。３．２．４故障工况当电机分总成出现故障时，采用纯发动机模式驱动；当发动机出现故障时，采用纯电动模式运行。３．３模型仿真简介利用美国Ａ呻ｎｅ国家实验室为响应美国政府的新—代车辆合作计划而开发的电动汽车仿真软件ＰｓＡＴ，根据需要对肘函数和Ｓｉ枷１ｉｎｋ模块进行修改，可建立自己需要的整车仿真模型［４３（图６）。图６混联式肛Ｖ仿真结构模型矾ｇ．６Ｓｉｍｌｌｌｉｎｋ舳ｍｃｔｕ弛ｍｏｄｅｌｆｏｒｓ盯ｉａｌ－ｐａｒａＩｌｅｌＩ皿ＶｓｙｓｔｅＩｍ从仿真性能及结果可以看出，在基础起步阶段混合动力汽车混联式与串联式和混联式相比，由于都由电机驱动，因此性能相近；在高速行驶时，由于串联式只是依靠电机驱动，动力性不如混联式，且油耗方面混联车也优于串联车。同时，串联车发电机的发电功率与驱动电机的驱动功率必须相当，才能保证整车的动力性；混联车可以避免这种情况，可选用更小的发电机与驱动电机，但是在机械与功率控制实现方面要复杂得多，实现多个能源的最优匹配难度更大。４混合汽车应用前景和需要解决的问题４．１混合汽车应用前景串联式动力总成要求选择发动机的功率大，并且对电池要求很高，容量大，增加了电池和汽车的制造成本及重量，电机是唯一的动力源，能量转换效率低，所以比较适合大型公交车。并联式动力总成由发动机和电机２部分组成。因为发动机的变化受到车子工况变化的影响大，所以排放性较差，使用的范围较小，仅限于小型汽车，更适合在高速公路上行驶。混联式发动机功率选择较小，排放性能较好，对电池依赖比较小，基本上不需外来充电系统，发动机工作不受车辆行驶工况的影响，不要求像传统发动机那样具有良好的响应特性及宽广的转速运行范围。另外，可以充分利用串联式和并联式的优点，确保发动机和电动机基本上工作在经济区，大大提高了车辆的经济性。并且动力源传递效率高，使用车型范围广。但结构和控制复杂，从而成本也较高，目前主要应用于轿车。４．２需要解决的关键技术问题混合动力汽车要进入实用化，需要具备高比能量和高比功率的能量存储装置，低成本、高效率的功率电子设备和燃料经济性高、排放低的发动机，所面临的关键性技术和需要解决的问题包括以下几个方面：１）内燃机与电机藕合功率分配比的最优控制。混合动力汽车发动机和电动机要相互配合工作，而根据运行工况控制它们适时启动和关闭，并使发动机始终工作在低油耗区的整个控制过程十分复杂，因此需要用成熟可靠的动力藕合装置以及先进的检测系统和控制策略实现功率的合理分配，以达到低油耗和良好的动力性目标。因此，可发展多种动力耦合装置，有传统的行星齿轮耦合器等，也可尝试集离合、动力合成、变速功能于一体的双离合自动变速动力偶合器等［５。；在控制策略上，可建立更优的模型，比如瞬时优化算法与逻辑门限判断相结合的白适应控制策略阳］。２）能量存储装置（电池）要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要。电池还要具有快速充电能力，以保证制动时能量　万方数据

混合动力车(HEV)系统及控制方式剖析

混合动力车（HEV）系统及控制方式剖析时间：2012-04-25 18:56:51来源：作者：在2009年日本国内新车销量中，丰田“普锐斯（Prius）”以超过20万辆的业绩高居榜首，如今EV" title="HEV">HEV已完全成为大众型汽车。HEV通过充分利用马达，大大改善了发动机汽车起动及减速时的能耗和尾气排放等缺点，同时还解决了EV存在的行驶距离和充电时间等问题。本文将对HEV系统的种类及特点进行介绍。混合动力车（HEV）系统完美融合了发动机汽车和电动汽车（EV）的技术，对EV采用的马达及电池技术进行了充分利用。EV尽管从汽车黎明期就已出现，并在1900年以前达到了实用水平，但迄今为止一直未能实现全面普及。在第二次世界大战后的汽油紧缺时期，EV作为替代能源汽车开始在日本上市。1949年日本国内EV产量达到3299辆，占到当时日本汽车保有量的3％。但是，随着发动机汽车的改进以及加油站的普及，EV的势头开始在日本逐渐衰退。之后，汽车业界从1971年起将EV定位于环保汽车展开了开发。当时日本的通商产业省工业技术院利用大型项目制度（由汽车、电机及电池厂商参加）启动了EV的研发，众多汽车厂商及部件厂商投入了极大的精力。但在1980年以后，随着发动机汽车尾气净化技术的进步，EV再次消失了踪影。在20年过后的1990年，美国加利福尼亚州制定了尾气排放规定“ZEV

法案”（零排放车辆法）。当时，除了EV以外，没有任何一种汽车能够达到这一规定，因此EV的开发再一次被启动。 ZEV法案的实施时间为1998年，由于必须要销售规定比例的EV，因此各公司开始奋力开发。但是该规定并未按期实行，最终以数年的限量生产而告终。采用EV要素技术的HEV 如上所述，EV存在行驶距离、充电时间及成本方面的课题，迄今只在叉车等特定用途领域实现了普及。而解决了EV的上述课题，燃效比发动机汽车出色且实现了低排放的汽车就是1990年下半年面市的HEV。丰田于1997年上市了“普锐斯（Prius）”，本田也于1999年推出了“Insight”。这些HEV采用了为符合ZEV法案而开发的EV要素技术。尤其是镍氢充电电池，在1996年实用化的丰田“RAV4EV”及本田“EV PLUS”上得到了采用。由于有助于延长EV的持续行驶距离，因此即使说HEV没有镍氢充电电池就无法实现也不为过。另外，不仅是电池，为EV开发的使用稀土类磁铁的永久磁铁（PM）式同步马达也为HEV性能的提高做出了贡献。在介绍HEV的系统之前，先来谈谈为符合ZEV法案而开发的EV。图1列出了丰田RAV4 EV的系统构成。该系统根据油门传感器检测的踩入量，由

并联混合动力汽车传动系参数匹配

吉林工业大学自然科学学报 NATURAL SCIENCE JOURNAL OF JILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 2000　Vol.30　No.1　P.72-75 并联混合动力汽车传动系参数匹配王庆年　何洪文　李幼德　初亮摘　要：研究了并联混合动力汽车动力传动系中发动机功率、电动机功率以及主减速器速比的选择依据，给出了计算实例，通过模拟计算验证了选择依据的合理性。关键词：并联混合动力汽车；动力传动系；参数选择；匹配中图分类号：U273 文献标识码：A 文章编号：1002-378X(2000)01-0072-04 Study on Parameter Matching for Parallel Hybrid Electric Vehicle Powertrain WANG Qing-nian, HE Hong-wen， LI You-de, CHU Liang (College of Automobile Engineering,Jilin University of Technolo gy,Changchun 130025, China) Abstract：Based on theoretical analysis,a parameter selection met hod on engine power, motor power and the final drive radio of a parallel Hybrid E lectric Vehicle is presented in this paper and a practical example is also given .Finally,through simulation results the feasibility of this method has been vali dated. Key words：parallel hybrid electric vehicle;power train;parameter selection;matching 1　发动机功率的选择混合动力汽车动力传动装置参数(包括发动机功率、电动机功率、传动系速比等)，对车辆的动力性、燃油经济性和排放性能有显著影响。混合动力汽车动力传动系主要有并联式和串联式两种典型结构。本文主要针对并联混合动力汽车传动系 (如图1所示)进行参数选择和匹配分析。

混合动力汽车控制策略的分析

混合动力汽车控制策略的分析摘要：混合动力汽车的动力系统基本可分为串联式、并联式和混联式3种，对并联型和串联型混合动力汽车控制策略研究现状进行分析。混联式混合动力系统结合了串联式和并联式两种结构的优点，使得能量流动的控制和能量消耗的优化具有更大的灵活性和可能性，并对混联式结构的几种控制方案进行了分析。指出混合动力汽车的控制策略不十分完善，需要进一优化。控制策略不仅仅要实现整车最佳的燃油经济性，而且还要兼顾发动机排放、蓄电池寿命、驾驶性能、各部件可靠性及整车成本等多方面要求，并针对混合动力汽车各部件的特性和汽车的运行工况，使发动机、电动机、蓄电池和传动系统实现最佳匹配。关键词：混合动力汽车结构控制策略 1、混合动力汽车的研究背景混合动力汽车是兼顾了电动汽车和传统汽车优点的新一代汽车结构型式，因其具有低油耗低排放的潜力，其动力性接近于传统汽车，而生产成本低于纯电动汽车，因此，最近几年来对混合动力汽车的研究开发成为世界上各大汽车公司、研究机构和大学的一个热点。以相信，在电动汽车的储能部件—电池没有根本性突破以前，使用混合动力电动汽车是解决排污和能源问题最具现实意义的途径之一。混合动力电动汽车与传统的内燃机汽车和电动汽车不同，它一般至少有两种车载能量源，其中一种为具有高功率密度的能量源。利用两种能量源的特性互补，实现整车系统性能的改善和提高。要实现两者之间相互协调工作，这就需要有良好的控制策略。控制策略是混合动力汽车的灵魂，它根据汽车行驶过程中对动力系统的能量要求，动态分配发动机和电动机系统的输出功率。采用不同的控制策略是为了达到最优的设计目标，其主要目标为：最佳的燃油经济性、最低的排放、最低的系统成本、最佳的驱动性能。当前开发研制的混合动力汽车可以分为三类：串联式、并联式、混联式混合动力电动汽车。在各部件的选型确定以后，采用合适的控制策略是实现最佳燃油经济性，降低排放的关键。目前提出的混合动力汽车控制策略还不成熟，实用性不强，只有基于工程经验进行设计的逻辑门限控制策略在实际商品化混合动力汽车中得到了应用。开发一种成熟实用的控制策略仍然是目前亟待解决的难题。随着对混合动力系统控制策略研究的深入，诸如自适应控制、模糊逻辑控制等方法也有运用。自适应控制策略，实际上是一种实时控制策略，它同时考虑了发动机的燃油消耗和排放。由于实时控制策略能够保证在任一时刻都是由效率最优的部件工作，因此其燃油经济性要优于模糊逻辑控制策略。但是实时控制策略过分依

新能源技术混合动力汽车研究报告进展分析

基于新能源技术的混合动力汽车的研究进展分析摘要：随着环境保护和能源危机的问题日益显著，新能源汽车渐渐成为人们关注的热点。而在太阳能、纯电能等替代能源真正进入实用阶段之前，混合动力汽车因其显著优势备受关注。本文主要介绍了混合动力汽车的分类、工作模式、优缺点、技术关键及国内外的研究现状，并对其发展进行了预测。关键词：新能源；汽车；混合动力 0 前言随着环境保护和能源危机的问题日益显著，全球汽车工业正面临着石油能源贫乏和环境污染恶化的巨大挑战。在这样的背景下，破解能源环境制约、寻找新型能源，已成为全球汽车行业的广泛共识，进而使得新能源汽车渐渐成为人们关注的热点。目前新能源汽车的技术路线主要有清洁柴油、混合动力、纯电动和燃料电池等技术。其中，清洁柴油、纯电动和燃料电池技术在中短期内均存在技术瓶颈，无法进行产业化推广，而混合动力实现产业化条件相对成熟，混合动力汽车在未来5～10年将获得巨大发展。混合动力汽车的汽车也是新能源汽车, 当前对我国来说也应该作为开发的重点。 1.2 新能源汽车的分类新能源汽车可分为混合动力汽车

混合动力系统分为三大类：串联、并联和混联

燃油价格的上涨速度变得势不可挡，新能源汽车成为大势所趋，可是这会成为目前中国人花更多的钱买一辆混合动力车的理由吗？一个简单的加减乘除也许就能计算出哪种选择会花掉你更多的钱。但是，购买混合动力的车主除了能换回更高的燃油经济性和绿色动力标志，还体现着的一种积极的生活态度——先进、高效。混合动力是一个新名词，意指将热动力和电动力两种动力来源，按照实际运转负荷大小进行灵活调控，以达到提高能量转换效率的一项技术。从环保的角度来说，混合动力比不上只排放水的氢动力和完全依靠电力的燃料电池技术。但是从现实的角度出发，混合动力是近十年内最容易实现的汽车新动力技术。混合动力系统分为三大类：串联、并联和混联。串联的形式相当于发动机只充当一台发电机的角色，它的运转只为供给车辆行驶所需的电能，目前几乎不被使用。并联式混合动力的两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。而且具备结构简单和成本低的优点。目前主要被本田所运用。

混联式混合动力系统的特点在于发动机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节

发动机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高，目前主要被丰田所运用。了解完目前混合动力技术的大概结构和特点，就为大家推荐几款技术成熟的混合动力车型吧，毕竟高科技产品最大的推广阻力就是价格和可靠性，只要能满足这两个方面，就是值得推荐的成熟车型。在中国丰田是最早将混合动力技术带入市场的品牌，其主要在售的混合动力车型包括丰田普锐斯和雷克萨斯的LS、RX、ES三个车系。

混合动力汽车技术分析毕业论文(doc 17页)

毕业设计（论文）中文摘要

随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车，我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。节能成为新世纪全球的主题，日益短缺的能源要求出现新的动力技术。本文详细的阐述了汽车混合动力技术原理及应用现状，并且分析了汽车混合动力核心技术，综合分析了混合动力汽车需要解决的关键技术问题和面临的挑战与机遇。关键词：环境；能源；混合动力

目录 1 引言 (1) 2混合动力汽车的类型和特点 (3) 2.1串联式混合动力汽车 (3) 2.2并联式混合动力汽车 (4) 2.3混联式混合动力汽车 (4) 3混合动力汽车的核心技术研究与发展 (7) 3.1混合动力汽车用电池 (7) 3.1.1混合动力汽车对电池的特殊要求 (7) 3.1.2 混合动力汽车电池的发展 (7) 3.1.3 混合动力汽车电池的管理 (8) 3.2混合动力汽车电机驱动系统 (8) 3.3混合动力汽车中电力电子技术的应用 (9) 4混合动力汽车需要解决的关键技术 (12) 4.1混合动力单元技术 (12) 4.2能量存储技术 (12) 4.3汽车集成电力电子模块技术 (13) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (17)

混合动力客车传动系统设计

混合动力客车传动系统设计摘要客车是市民出行的首选，在各个城市中承担着人口流动的任务，应用广泛，数量众多。同时城市客车的运行工况特殊，城市中信号灯多，站点之间距离短，运行路线固定，城市客车频繁的起步，加速，制动，怠速时间长，平均运行速度低。由于汽车设计时需要满足最高行驶车速和最大爬坡度等动力性要求，需要装备大功率发动机，使得城市客车经常处于功率过剩状态，造成了严重的能源浪费和环境污染。油电混合动力汽车融合了传统燃油汽车和纯电动汽车的优点，具有传统内燃机车动力性好和电动汽车清洁环保的特点，能够有效的降低能源消耗，减少污染排放，具有重要的研究意义。混合动力汽车一般由一个发动机和一个电动机来提供动力。动力合成装置可以对由从发动机传递过来的能量和由从电动机传递过来的能量进行动态合成，然后输出到驱动轴上，从而带动车辆运行。本设计的这套动力合成装置的核心是一套行星齿轮传动系统，它能实现不同输入转速和动力的合成，有可靠的能量分流，而且结构紧凑，方便控制，将它与传统的动力传动技术紧密结合，能够支持多种工作模式。以行星齿轮机构的动力耦合能实现复杂的工作条件需求，因此将会是今后研究和发展的重点。关键词: 动力合成装置；行星齿轮 ABSTRACT Bus is the first choice of the public, bearing the task of the movement of the population. City bus is widely used and the number is large. The using condition of city bus is special, there are many signal lights, short distance between sites ,fixed routes, frequently starting,