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1、课题名称混合动力汽汽车原理理及发展展前景研研究课 题题 工 作 内内 容根据课题要要求，论论文首先先以混合合动力汽汽车为对对象，介介绍其结结构、工工作原理理和控制制方法，再再对其发发展前景景进行深深入研究究。当前，全球球汽车工工业正面面临着金金融危机机和能源源环境问问题的巨巨大挑战战。发展展新能源源汽车，实实现汽车车动力系系统的新新能源化化，推动动传统汽汽车产业业的战略略转型，在在国际上上已经形形成广泛泛共识。在在太阳能能、电能能等替代代能源真真正进入入实用阶阶段之前前，混合合动力汽汽车因其其低油耗耗、低排排放的优优势越来来越受到到人们的的关注。虽然混合动动力汽车车并不是是完全意意义上的的新能
2、源源汽车，但但在近期期或相当当长一段段时间内内，最适适合中国国现实条条件的还还是混合合动力汽汽车。混混合动力力汽车是是中国汽汽车市场场唯一能能够实现现大批量量商品化化的节能能产品。论文内容如如下：一、混合动动力汽车车概念1混合动动力汽车车的概念念2混合动动力汽车车的分类类二、混合动动力汽车车的工作作原理三、混合动动力系统统控制策策略1静态逻逻辑门限限值策略略2顺势优优化控制制策略3全局优优化控制制策略4模糊逻逻辑控制制策略四、混合动动力汽车车的发展展前景研研究1混合动动力汽车车的市场场应用2.混合动动力汽车车的市场场推广情情况3混合动动力汽车车面临的的问题4.混合动动力汽车车的前景景与展望望指
3、标要求1掌握混混合动力力汽车的的基本结结构和原原理；2掌握混混合动力力汽车的的类型；3了解混混合动力力汽车的的电能储储存装置置；4了解混混合动力力汽车的的应用；5分析混混合动力力汽车的的优点及及国内外外混合动动力汽车车的发展展前景；论文书写要要求：1. 毕业论文说说明书按按学院规规定的撰撰写格式式、要求求和纸张张格式装装订成册册，内容容顺序为为：封面面、中英英文摘要要、目录录、说明明书正文文、参考考书目录录、致谢谢、表11表66。2. 论文说明书书的论证证要有科科学根据据，要有有说服力力；计算算部分须须指出公公式来源源并说明明公式中中的符号号所代表表的意义义，公式式中所有有常数或或系数必必须正
4、确确，计算算结果要要足够准准确，计计算中采采用的数数据及计计算结果果可列表表表示。3. 说明书要求求章节分分明，层层次清楚楚，文理理通顺，图图表、简简图规范范、清晰晰。进程安排1.根据毕毕业课题题任务，收收集、阅阅读整理理有关资资料； 1周周2.拟订并并确定设设计方案案； 1周周 3.依据设设计方案案完成论论文初稿稿； 2周周4. 修改改、定稿稿、打印印； 55周5.编写说说明书，整整理并完完成毕业业（设计计）论文文，制作作答辩幻幻灯片； 2周6.毕业（设设计）论论文审阅阅、评阅阅、答辩辩。主要参考文献1关文达达，汽车车构造M，清清华大学学出版社社，20009年年1月第第二版。2麻友良良，陈全
5、全世，混混合动力力电动汽汽车的发发展MM，公公路交通通技术，220011年。3刑伟岩岩，宋振振寰，周周雅夫，混混合动力力电动汽汽车进入入实用化化的关键键因素J，广广西交通通科技，220022年033期。4岳东鹏鹏，郝志志勇，张张俊智，混混合动力力电动汽汽车研究究开发及及前景展展望JJ，拖拖拉机与与农用运运输车，220044年022期。5陈智家家，陈祥祥丰，欧欧阳海，混混合动力力汽车控控制策略略研究现现状及发发展趋势势J，汽车车工程师师，20009年年第100期。6杨金星星，周荣荣，乔维维高，PPlugg-inn混合动动力电动动汽车的的研究分分析JJ，汽汽车工程程师，220099年第110期。7
6、蒋延莲莲，混合合动力汽汽车发展展前景探探讨JJ，江江苏科技技信息，220100年第22期。8何云信信，谢文文尚，汽汽车混合合动力技技术发展展现状及及前景J，装装备制造造技术，220100年第22期。起止日期2010年年10月月8 日日20010 年122月100日系(部)盖盖章： 教研研室主任任(签字字)： 年 月月 日 年 月 日日说明：毕业设计任务书根据课题的具体情况填写，经教研室主任签字及系部审核盖章后生效。此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。 混合动力汽车原理及发展前景研究摘要：随着世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃油发动机汽车的方案也越来越
7、多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。本文主要对混合动力汽车的结构和工作原理进行分析，并对其发展前景进行深入研究。而且本文分析了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，指出了混合动力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：混混合动力力；工作作原理；发展前前景Princciplle oof HHybrrid Vehiiclees aand Deveeloppmennt PProsspeccts of0801 Vehiiclee Insppecttionn a
8、nnd MMainntennancce Chhen Hao(Yanggzhoou Inddusttry Pollyteechnnic Insstittutee, YYanggzhoou 22251127, Chhinaa)Abstrractt: WWithh thhe wworlld iincrreassinggly strringgentt ennvirronmmenttal prootecctioon mmeassurees, altternnatiive fueel eengiine carrs mmoree annd mmoree prrogrramss, ssuchh ass hyy
9、droogenn caars, fuuel celll vvehiiclees, andd hyybriid ccarss annd sso oon. Butt thhe mmostt prractticaal mmethhod andd moode of opeerattionn haave beeen ccommmercciallizeed aand onlly hhybrrid vehhiclles. Inn thhis papper, thhe sstruuctuure of hybbridd veehiccless annd wworkkingg prrincciplle oof t
10、the anaalyssis, annd tto ddeveelopp prrosppectts ffor furrtheer sstuddy. Andd thhis artticlle aanallyzees tthe powwer of a ccar, wiith thee maain forrm oof ppoweer sstruuctuuress annd wworkkingg quualiity, poointted outt a movve tthe carr iss noow rrequuireed tto ssolvve tthe majjor isssuess annd aa
11、doppt tthe keyy teechnnoloogy andd deevellopmmentt maade a ppreddicttionn.Keywoordss: HHybrrid; Woorkiing priinciiplee; DDeveeloppmennt pprosspeccts 目 录一、混合动动力汽车车概念 11.1混合合动力汽汽车的概概念 111.2混合合动力汽汽车的分分类 111.2.11串联式式混合动动力电动动汽车 111.2.22并联式式混合动动力电动动汽车 221.2.33混联式式混合动动力电动动汽车 33二、混合动动力汽车车的工作作原理 5三、混合动动力系统统控
12、制策策略 63.1静态态逻辑门门限值策策略 773.2顺势势优化控控制策略略 883.3全局局优化控控制策略略 993.4模糊糊逻辑控控制策略略100四、混合动动力汽车车的发展展前景研研究1114.1混合合动力汽汽车的市市场应用用1114.2混合合动力汽汽车的市市场推广广情况。4.3混合动力汽车面临的问题144.4混合合动力汽汽车的前前景与展展望1664.4.11混合动动力汽车车的市场场1664.4.22成熟的的混合动动力汽车车技术1774.4.33混合动动力汽车车市场推推广政策策1884.4.44我国混混合动力力汽车发发展概况况188结语 119参考文献 119致谢 220一、混合动动力汽车
13、车概念1.1混合合动力汽汽车的概概念混合动力汽汽车（HHybrrid Eleectrricaal VVehiiclee，简称称HEVV）是指指同时装装备两种种动力来来源热动力力源（由由传统的的汽油机机或者柴柴油机产产生）与与电动力力源（电电池与电电动机）的的汽车。通通过在混混合动力力汽车上上使用电电机，使使得动力力系统可可以按照照整车的的实际运运行工况况要求灵灵活调控控，而发发动机保保持在综综合性能能最佳的的区域内内工作，从从而降低低油耗与与排放。混混合动力力汽车就就是在纯纯电动汽汽车上加加装一套套内燃机机，其目目的是减减少汽车车的污染染，提高高纯电动动汽车的的行驶里里程。混合动力汽汽车的燃燃
14、油经济济性能高高，而且且行驶性性能优越越，混合合动力汽汽车的发发动机要要使用燃燃油，而而且在起起步、加加速时，由由于有电电动马达达的辅助助，所以以可以降降低油耗耗。简单单地说，就就是与同同样大小小的汽车车相比，燃燃油费用用更低。而而且，辅辅助发动动机的电电动马达达可以在在启动的的瞬间产产生强大大的动力力，因此此，车主主在享受受更强劲劲的起步步、加速速的同时时，还能能实现较较高水平平的燃油油经济性性。1.2混合合动力汽汽车的分分类混合动力汽汽车包括括串联式式混合动动力电动动汽车（Series Hybrid Electric Vehicle，SHEV）、并联式混合动力电动汽车（Parallel H
15、ybrid Electric Vehicle，PHEV）、混联式混合动力电动汽车（Parallel Series Hybrid Electric Vehicle，PSHEV）三种。一般所说的混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。其结构特点就是在传统HEV上改装或加装可充电的动力电池，因此，不同类型传统HEV所具备的特点在相应类型的可外接充电式混合动力汽车（Plug-in HEV）上依然具备，所不同的是Plug-in HEV用发动机功率比传统HEV的小，电机和电池功率比传统HEV的大，电池可通过电网进行充电。1.2.11串联式式混合动动力电动动汽车串联式混合合动力电电动汽车车主要
16、由由发动机机、发电电机、驱驱动电机机和蓄电电池组等等部件组组成。发发动机仅仅仅用于于发电，发发电机所所发出的的电能供供给电动动机，电电动机驱驱动汽车车行驶。发发电机发发出的部部分电能能向电池池充电，来来延长混混合动力力电动汽汽车的行行驶里程程。另外外电池还还可以单单独向电电动机提提供电能能来驱动动电动汽汽车，使使混合动动力电动动汽车在在零污染染状态下下行驶。串串联式混混合动力力电动汽汽车中发发动机不不直接驱驱动汽车车行驶，而而是通过过发电机机转化为为电能，再再通过电电动机驱驱动汽车车行驶，这这使得串串联式混混合动力力电动汽汽车更加加适合城城市低转转速下频频繁起步步和低速速行走，但但缺点是是结构
17、比比汽油机机复杂，占占用空间间更多，能能量耗损损比较多多。在这这种连接接方式下下，电池池就像一一个水库库，只是是调节的的对象不不是水量量，而是是电能。电电池对在在发电机机产生的的能量和和电动机机需要的的能量之之间进行行调节，从从而保证证车辆的的正常工工作。这这种动力力系统在在城市公公交上的的应用比比较多，轿轿车上很很少使用用。串联型Pllug-in HEVV的特点点是：发发动机带带动发电电机发电电，电能能通过电电动机控控制器直直接输送送给电动动机，由由电动机机产生电电磁力矩矩驱动汽汽车。在在发动机机与驱动动桥之间间通过电电能实现现动力传传递，因因此更像像是电传传动汽车车，其结结构原理理图，如如
18、图1所所示。图 1 串联型型Pluug-iin HHEV动动力系统统简图1.2.22并联式式混合动动力电动动汽车并联式混合合动力电电动汽车车主要是是由发动动机、发发电/电电动机和和蓄电池池组等部部件组成成。并联联式驱动动系统可可以单独独使用发发动机或或电动机机作为动动力源，也也可以同同时使用用电动机机和发动动机作为为动力源源来驱动动汽车。并并联式混混合动力力系统有有两套驱驱动系统统：传统统的内燃燃机系统统和电动动驱动系系统。两两个系统统既可以以同时协协调工作作，也可可以各自自单独工工作驱动动汽车。这这种方式式的优点点是动力力更猛，结结构相对对简单，但但由于电电动机只只是辅助助驱动系系统，因因此
19、在节节油效果果上不如如混联式式显著。这这种系统统适用于于多种不不同的行行驶工况况，尤其其适用于于复杂的的路况。该该联结方方式结构构简单，成成本低。并联型Pllug-in HEVV的特点点是：并并联式布布置保留留了发动动机及其其后续传传动的机机械连接接，由电电池组-电动机机所提供供的动力力在原驱驱动系统统的某一一处和主主动力汇汇合，或或者发动动机和电电动机产产生的力力完全分分开用以以驱动不不同的驱驱动桥，即即汽车可可由发动动机和电电动机共共同驱动动或者各各自单独独驱动。发发动机和和电机是是两个相相互独立立的系统统，即可可实现纯纯电动行行驶，又又可实现现内燃机机驱动行行驶，在在功率需需求较大大时还
20、可可以实现现全混合合动力行行驶，在在停车状状态下可可进行外外接充电电。其结结构原理理图，如如图2所所示。图 2 并联型型Pluug-iin HHEV动动力系统统简图1.2.33混联式式混合动动力电动动汽车混联式混合合动力电电动汽车车主要由由发动机机、发电电机、电电动机、行行星齿轮轮机构和和蓄电池池组等部部件组成成。如丰丰田PRRIUSS所采用用的混合合驱动方方式，是是将发动动机、发发电机和和电动机机通过一一个行星星齿轮装装置连接接起来。动动力从发发动机输输出到与与其相连连的行星星架，行行星架将将一部分分转矩传传送到发发电机，另另一部分分传送到到电动机机并输出出到驱动动轴。此此时车辆辆并不是是串
21、联式式或者并并联式，而而是介于于串联和和并联之之间，充充分利用用两种驱驱动方式式的优点点，可以以在低速速下用电电池带动动汽车工工作，在在加速时时，由两两套动力力系统一一同工作作，在驱驱动汽车车行驶的的同时又又为电池池充电，因因此非常常适合城城市走走走停停的的低速路路况。混混联式混混合动力力系统的的特点在在于内燃燃机系统统和电机机驱动系系统各有有一套机机械变速速机构，两两套机构构或通过过齿轮系系，或采采用行星星轮式的的结构结结合在一一起，从从而综合合调节内内燃机与与电动机机之间的的转速关关系。另另外，汽汽车在小小负荷工工作时，电电动机/发电机机（作为为发电机机）给蓄蓄电池充充电，使使蓄电池池得以
22、补补充电能能；在汽汽车减速速或制动动时，汽汽车驱动动电动机机/发电电机（作作为电动动机）为为蓄电池池充电（回回收汽车车减速或或制动时时的部分分能量转转变为电电能储存存）。与与并联式式混合动动力系统统相比，混混联式混混合动力力系统可可以更加加灵活地地根据工工况来调调节内燃燃机的功功率输出出和电机机的运转转。唯一一的缺点点就是价价格高，结结构复杂杂。基本上混合合动力汽汽车就是是以上说说的那些些，不过过现在也也有公司司在开发发非电动动的混合合动力车车，比如如通用公公司的氢氢动力车车。混联型Pllug-in HEVV驱动系系统是串串联式与与并联式式的综合合，图33为一种种典型的的混联型型Pluug-i
23、in HHEV动动力系统统结构原原理图。发发动机发发出的功功率一部部分通过过机械传传动输送送给驱动动桥，另另一部分分则驱动动发电机机发电。发发电机发发出的电电能由控控制器控控制，输输送给电电动机或或电池，电电动机产产生的驱驱动力矩矩通过动动力耦合合装置传传送给驱驱动桥。混混联型PPlugg-inn HEEV驱动动系统的的控制策策略是：在汽车车低速行行驶时，驱驱动系统统主要以以串联方方式工作作；汽车车高速稳稳定行驶驶时，则则以并联联工作方方式为主主；停车车时，通通过车载载充电器器对其进进行外接接充电。图 3 混联型型Pluug-iin HHEV动动力系统统简图二、混合动动力汽车车的工作作原理混合
24、动力汽汽车在发发达国家家已经日日益成熟熟，有些些已经进进入使用用阶段。由由于构造造复杂，成成本较高高，在电电动汽车车时代到到来之前前，混合合动力型型汽车只只是一种种过渡产产品。HEV既要要使用发发动机作作为动力力来保证证HEVV正常行行驶时所所需要的的基本动动力，又又要对发发动机的的节能和和环保做做出种种种限制，使使发动机机的燃料料消耗降降低到最最低，使使发动机机的有害害气体的的排放达达到“超低污污染”标准的的要求。而而采用控控制发动动机转速速范围、降降低发动动机的最最高转速速、保持持发动机机稳定均均衡地运运转、并并采取“开关”的控制制方式，使使发动机机避开启启动、怠怠速和转转速突然然变化时时
25、，燃料料燃烧不不完全而而引起的的燃料经经济性降降低和增增加有害害废气的的排放，从从而控制制发动机机始终处处于最佳佳状态下下运转。另另外，HHEV还还可以广广泛地采采用转子子发动机机（Waankeel EEngiine、Rottaryy Ennginne）、燃气气轮机(Gas TTurbbinee)和斯斯特林发发动机（Stirling Engine）作为HEV的发动机。HEV上是是以电动动机驱动动作为发发动机驱驱动的辅辅助动力力，但必必须对电电池组的的质量和和整车的的整备质质量进行行限制，以以减轻HHEV的的总质量量。因此此，一般般电动/发电机机只是在在HEVV发动机机启动，车车辆启动动、加速速
26、或爬坡坡时起作作用。电电动/发发电机又又是发动动机的飞飞轮，起起调节发发动机输输出功率率作用。电电动/发发电机还还起发电电机的作作用，将将发动机机的动能能转化为为电能，储储存到电电池组中中去。在在HEVV下坡或或制动时时，将汽汽车惯性性动能转转换为电电能，储储存到电电池组中中去。因因此，HHEV有有了电动动机的辅辅助作用用，就可可以使用用HEVV达到节节能和“超低污污染”的要求求。HEV汽车车在起步步、行车车、加速速和停车车时，由由其控制制系统自自动判断断和控制制使用何何种动力力，使汽汽车的能能源消耗耗和排放放指标控控制在最最佳范围围。汽车车起步时时因发动动机的效效率低，由由电动机机提供动动力
27、，在在信号等等待时，发发动机会会自动停停止运行行，避免免怠速空空转的燃燃油消耗耗。汽车车在正常常行驶中中控制发发动机在在最佳区区域运行行，一部部分动力力用于克克服道路路阻力，另另一部分分动力用用于为电电池充电电。当车辆起步步加速或或爬坡时时，除机机组所产产生的电电能，通通过控制制设备，输输往驱动动车轮的的电动机机，此外外，蓄电电池组也也同时供供电给驱驱动车轮轮的电动动机，以以保证车车辆具有有足够的的牵引能能力。当当车辆在在平坦道道路上作作等速运运行时，只只需发电电机组（或或蓄电池池组）单单独提供供电能驱驱动车辆辆即可。当当车辆减减速时，发发电机组组产生的的电能，通通过控制制设备，向向蓄电池池组
28、充电电；在车车辆制动动过程中中，驱动动车轮的的电动机机，将转转变为发发电机，并并通过控控制设备备向蓄电电池充电电。此种种能将车车辆的动动能转变变为电能能并加以以回收的的制动方方式，被被称为“再生制制动”。混合动力汽汽车通过过将发动动机、充充电电池池和电动动机的最最佳组合合，既可可以提高高发动机机工作效效率，节节省能源源，又可可以清洁洁排放，减减少环境境污染。这这种车除除发动机机可对电电池充电电外，在在减速时时动力回回收再生生，制动动器可以以将机械械能转换换成电能能，避免免了能量量的浪费费。装用用了混合合动力系系统的汽汽车燃料料经济性性比普通通汽车可可提高11倍，同同时使能能引起地地球变暖暖的C
29、OO2排放量量减少一一半。混合动力驱驱动车辆辆在运行行中，能能向蓄电电池组补补充电能能，因此此，没有有必要像像电动车车（电瓶瓶车）那那样，必必须停歇歇在车库库（或充充电站点点）内花花很长时时间充电电。混合合动力驱驱动的车车辆具有有节能、低低排放、低低噪音等等优点，并并且保持持了传统统的由内内燃机驱驱动的汽汽车续驶驶里程长长的固有有特点，混混合动力力驱动的的车辆不不论在小小轿车或或是大型型车辆（如如：公共共汽车）领领域中，均均将有巨巨大的发发展潜力力和看好好的市场场前景。混合动力汽汽车(HHEV)不加重重环境污污染,其其动力系系统包括括内燃机机和电池池组，兼兼备了内内燃机汽汽车和电电动汽车车的优
30、点点，它将将内燃机机、电动动机与一一定容量量的储能能器件通通过控制制系统相相组合，电电动机可可补充提提供车辆辆起步、加加速时所所需转矩矩，又可可以存储储吸收内内燃机富富余功率率和车辆辆制动能能量，从从而可大大幅度降降低油耗耗，减少少污染物物排放。混混合动力力汽车虽虽然没有有实现零零排放，但但其动力力性、经经济性和和排放等等综合指指标能满满足当前前苛刻要要求，可可缓解汽汽车需求求与环境境污染及及石油短短缺的矛矛盾。与与传统内内燃机汽汽车相比比，其主主要优点点是采用用了高功功率的能能量储存存装置（飞飞轮、超超级电容容器或蓄蓄电池）向向汽车提提供瞬时时能量，可可以提高高效率、节节省能源源、降低低排放
31、，因因此经济济性和排排放性明明显改善善，技术术经济可可行性较较强。较较之纯电电动汽车车，其主主要优点点是：续续驶里程程和动力力性可达达到内燃燃机汽车车的水平平；空调调、真空空助力、转转向助力力及其它它辅助电电器，借借助原动动机动力力，无需需消耗电电池组有有限电能能，从而而保证了了乘坐的的舒适性性；而且且混合动动力汽车车技术难难度相对对较小，成成本也相相对较低低。混合合动力汽汽车介于于传统汽汽车和纯纯电动汽汽车、燃燃料电池池汽车之之间，是是一种承承前启后后的，在在经济和和技术方方面都趋趋于成熟熟的电动动汽车产产品。三、混合动动力系统统控制策策略因混合动力力汽车各各个组成成部件、布布置方式式及控制
32、制策略的的不同，形形成了各各式各样样的结构构形式。根根据发动动机和电电机的功功率比的的混合动动力汽车车将发动动机、电电动机和和能量储储存装置置（蓄电电池）按按某种方方式组合合在一起起，有串串联式、并并联式和和混联式式三种布布置形式式。串联联式混合合动力汽汽车的控控制策略略的主要要目标是是使发动动机在最最佳效率率区和排排放区工工作，其其主要控控制策略略有恒温温器模式式、发动动机跟踪踪器控制制模式及及基于规规则型策策略（前前两者综综合）。并并联控制制策略主主要包括括：静态态逻辑门门限值策策略、瞬瞬时优化化控制策策略、全全局优化化控制策策略和模模糊逻辑辑控制策策略。其其中后三三个策略略也适用用于混联
33、联式的控控制策略略，另外外混联式式还有两两种特有有的控制制策略：发动机机恒定工工作点策策略和发发动机最最优工作作曲线策策略。下下面主要要对并联联式和混混联式混混合动力力汽车典典型的控控制策略略进行分分析。3.1 静静态逻辑辑门限值值策略该策略主要要通过设设置车速速、动力力电池的的电池荷荷电状态态（SOOC）上上下限及及发动机机工作转转矩等一一组门限限参数，限限定动力力系统各各部件的的工作区区域，并并根据车车辆实时时参数及及预先设设定的规规则调整整动力系系统各部部件的工工作状态态，以提提高车辆辆整体性性能。这这种策略略的主要要依据是是工程经经验，根根据部件件的稳态态效率MMAP图图来确定定如何进
34、进行发动动机和电电动机之之间的动动力分配配。美国国密西根根大学PPengg Huuei等等人将混混合动力力汽车控控制分成成三种模模式，即即正常行行驶模式式、充电电模式及及制动能能量回馈馈模式。发发动机稳稳态效率率MAPP图的划划分，如如图1 所示。图 4 基于规规则的功功率管理理策略中中发动机机稳态效效率MAAP图的的划分（1）正常常行驶模模式。从从图4中中可以看看出，用用“发动机机工作最最小功率率”曲线和和“电动机机助力最最小功率率”曲线将将发动机机效率MMAP图图划分成成三个区区域，即即：纯电电动区域域、发动动机驱动动区域及电动动机辅助助功率区区域。功率率分配规规则：a.如果需需求的驱驱动
35、功率率小于发发动机工工作的最最小功率率，则由由电动机机提供全全部的驱驱动功率率；b.如果需需求的驱驱动功率率超过该该限值，则则由发动动机取代代电动机机驱动车车辆前进进；c.如果需需求的驱驱动功率率大于电电动机助助力最小小功率，则则由电动动机提供供额外的的驱动功功率。在在正常行行驶模式式下，发发动机总总是工作作在“发动机机工作最最小功率率”和“电动机机助力最最小功率率”之间效效率最高高的区域域。（2）充电电模式。对对电池能能量的管管理采用用了充电电维持策策略，即即始终保保持电池池的SOOC值位位于最高高效率区区的上下下限值之之间（设设定为555% 660%）。当当SOCC值小于于55% 时，应应
36、切换至至充电模模式（当当且仅当当SOCC值大于于60%时充电电过程完完成），并并计算电电池的充充电功率率，该功功率同时时也作为为电动机机的目标标功率。发发动机的的目标功功率为需需求的驱驱动功率率与充电电功率之之和。充充电模式式中存在在一个特特例：当当发动机机的目标标功率小小于发动动机工作作最小功功率时，为为避免发发动机在在效率极极低的区区域内工工作，仍仍然依靠靠电动机机提供驱驱动力。（3）制动动能量回回馈模式式。驾驶驶员踩下下制动踏踏板，表表明了驾驾驶员对对负驱动动功率的的需求，应应进入制制动能量量回馈模模式，吸吸收混合合动力汽汽车制动动时的能能量。然然而，当当制动能能量超过过可回馈馈的制动动
37、能量时时，液压压制动系系统将提提供剩余余的制动动能量。静静态逻辑辑门限值值策略主主要依靠靠工程经经验和实实验，限限定发动动机的工工作区域域和工作作方式，达达到降低低燃油消消耗和排排放的目目的，方方法比较较简单直直观，具具有实用用价值。但但由于主主要依靠靠工程经经验设置置门限参参数，无无法保证证车辆燃燃油经济济性最优优，而且且这些静静态参数数不能适适应工况况的动态态变化，因因此无法法使整车车系统达达到最大大效率。3.2 瞬瞬时优化化控制策策略该控制策略略是在发发动机最最优工作作曲线模模式的基基础上，对对混合动动力汽车车在特定定工况点点下整个个动力系系统的优优化目标标（如效效率损失失和名义义油耗）
38、进进行优化化，便可可得到瞬瞬时最优优工作点点，然后后基于系系统的瞬瞬时最优优工作点点，对各各个状态态变量进进行动态态再分配配。瞬时时优化策策略一般般是采用用“等效燃燃油消耗耗最少”法或“功率损损失最小小”法，二二者原理理类似。其其中“等效燃燃油消耗耗最少”法将电电机的等等效油耗耗与发动动机的实实际油耗耗之和定定义为名名义油耗耗，将电电机的能能量消耗耗转换为为等效的的发动机机油耗，得得到一张张类似于于发动机机万有特特性图的的电机等等效油耗耗图。在在某一个个工况瞬瞬时，从从保证系系统在每每个工作作时刻的的名义油油耗最小小出发，确确定电机机的工作作范围（用用电机转转矩表示示），同同时确定定发动机机的
39、工作作点，对对每一对对工作点点计算发发动机的的实际燃燃油消耗耗，以及及电机的的等效燃燃油消耗耗，最后后选名义义油耗最最小的点点作为当当前工作作点，实实现对发发动机和和电机输输出转矩矩的合理理控制。为为了将排排放一同同考虑，该该策略还还可采用用多目标标优化技技术，采采用一组组权值来来协调排排放和燃燃油同时时优化存存在的矛矛盾。等等效燃油油消耗最最小方法法在每一一步长内内是最优优的，但但无法保保证在整整个运行行区间内内最优，而而且需要要大量的的浮点运运算和比比较精确确的车辆辆模型，计计算量大大，实现现困难。瞬瞬时控制制策略应应考虑以以下四个个方面问问题：1）汽车整整车性能能优化应应考虑发发动机、电
40、电机和蓄蓄电池组组的瞬态态效率；2）汽车实实时最优优控制应应结合实实际运行行状态，如如发动机机等关键键总成温温度以及及制动时时能量回回收量；3）用户可可自定义义燃油经经济性和和排放目目标；4）任意一一个给定定速度下下发动机机的工作作点，由由控制器器根据控控制目标标寻求发发动机-电机最最佳能量量组合来来决定发发动机的的最优工工作点。根根据对并并联混合合动力汽汽车动力力性、经经济性和和排放性性能的折折中，建建立实时时控制的的目标函函数。Min( f )=+ +式中：wii对应量量的权系系数，ii=16，通通过调整整权重来来改变各各参数的的影响程程度。由由优化理理论可知知，瞬时时最小值值之和并并不等
41、于于和的最最小值，因因此瞬时时优化模模式并不不能导致致全局最最优的控控制策略略。全局局优化模模式才能能实现真真正意义义上的最最优化。3.3 全全局优化化控制策策略全局最优能能量管理理策略是是应用最最优化方方法和最最优控制制理论开开发出来来的混合合动力系系统能量量分配策策略，目目前主要要有基于于多目标标数学规规划方法法的能量量管理策策略，基基于古典典变分法法的能量量管理策策略和基基于Beellmman动动态规划划理论的的能量管管理策略略三种。研研究最为为成熟的的是基于于Belllmaan动态态规划理理论的能能量管理理策略，该该方法首首先建立立空间状状态方程程，然后后计算在在约束条条件下满满足性能
42、能指标的的最优解解。对于于一般的的控制对对象，该该方法通通常按照照时间顺顺序把一一个过程程分为若若干段，把把一个复复杂的决决策问题题（包括括连续变变量和离离散变量量的取值值序列）转转化为一一系列单单段（某某一时间间段内）决决策问题题，然后后从最后后一段状状态开始始逆向递递推到初初始段状状态为止止，最后后就可以以求解出出完整的的最优策策略（即即输入控控制量的的最优值值序列）。当当这个原原理应用用于混合合动力汽汽车时，可可假设系系统发展展用状态态方程来来描述，状状态变量量是SOOC，每每一节点点代表每每一时刻刻（横轴轴）对应应的SOOC值（纵纵轴），如如图5所所示。假假设初始始（t=0）SSOC
43、是A，而终终止SOOC是E，连线线上的数数字代表表了从一一点到另另一点的的燃油消消耗量。应应用此原原理可以以得出最最优的途途径（从从A到E）是：A B C D E。图 5 贝尔曼曼（Beellmman）动动态规划划全局优优化原理理在实际混合合动力系系统的仿仿真优化化中，BBelllmann过程这这样来实实现：首首先通过过离散SSOC来来建立BBelllmann过程的的节点，SOC离散精度可以选择为1%，时间步长可以确定为1s。然后计算各SOC节点之间连线的权重，这个权重对应于实现SOC变化而需要的发动机油耗。只要那些从初始SOC节点可以到达或可以由此出发达到终点SOC的节点都要被考虑。在循环工
44、况中计算各连线权重，保留最优解，实现电机和发动机的功率要求和传动比的全局最优化。仿真结果显示，在某种工况循环下，通常全局优化比瞬时优化降低油耗5%20%。全局优化模式实现了真正意义上的最优化，但实现这种策略的算法往往都比较复杂，计算量也很大，在车辆的实时控制中很难得到应用。通常的作法是把应用全局优化算法得到的能量管理策略作为参考，以帮助总结和提炼出能用于在线控制的能量管理策略，如与逻辑门限策略等相结合，在保证可靠性和实际可能性的前提下进行优化控制。3.4 模模糊逻辑辑控制策策略该策略基于于模糊控控制方法法来决策策混合动动力系统统的工作作模式和和功率分分配，将将“专家”的知识识以规则则的形式式输入模模糊控制制器中，模模糊控制制器将车车速、电电池SOOC和需需求功率率/转矩矩等输入入量模糊糊化，基基于设定定的控制制规则来来完成决决策，以以实现对对混合动动力系统统的合理理控制，从从而提高高车辆整整体性能能。模糊糊逻辑控控制策略略目标与与瞬时优优化控制制策略类