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1、课题名称混合动力汽汽车原理及及发展前景景研究课 题题 工工 作作 内内 容容根据课题要要求，论文文首先以混混合动力汽汽车为对象象，介绍其其结构、工工作原理和和控制方法法，再对其其发展前景景进行深入入研究。当前，全球球汽车工业业正面临着着金融危机机和能源环环境问题的的巨大挑战战。发展新新能源汽车车，实现汽汽车动力系系统的新能能源化，推推动传统汽汽车产业的的战略转型型，在国际际上已经形形成广泛共共识。在太太阳能、电电能等替代代能源真正正进入实用用阶段之前前，混合动动力汽车因因其低油耗耗、低排放放的优势越越来越受到到人们的关关注。虽然混合动动力汽车并并不是完全全意义上的的新能源汽汽车，但在在近期或相
2、相当长一段段时间内，最最适合中国国现实条件件的还是混混合动力汽汽车。混合合动力汽车车是中国汽汽车市场唯唯一能够实实现大批量量商品化的的节能产品品。论文内容如如下：一、混合动动力汽车概概念1混合动动力汽车的的概念2混合动动力汽车的的分类二、混合动动力汽车的的工作原理理三、混合动动力系统控控制策略1静态逻逻辑门限值值策略2顺势优优化控制策策略3全局优优化控制策策略4模糊逻逻辑控制策策略四、混合动动力汽车的的发展前景景研究1混合动动力汽车的的市场应用用2.混合动动力汽车的的市场推广广情况3混合动动力汽车面面临的问题题4.混合动动力汽车的的前景与展展望指标要求1掌握混混合动力汽汽车的基本本结构和原原理
3、；2掌握混混合动力汽汽车的类型型；3了解混混合动力汽汽车的电能能储存装置置；4了解混混合动力汽汽车的应用用；5分析混混合动力汽汽车的优点点及国内外外混合动力力汽车的发发展前景；论文书写要要求：1. 毕业论文说说明书按学学院规定的的撰写格式式、要求和和纸张格式式装订成册册，内容顺顺序为：封封面、中英英文摘要、目目录、说明明书正文、参参考书目录录、致谢、表1表6。2. 论文说明书书的论证要要有科学根根据，要有有说服力；计算部分分须指出公公式来源并并说明公式式中的符号号所代表的的意义，公公式中所有有常数或系系数必须正正确，计算算结果要足足够准确，计计算中采用用的数据及及计算结果果可列表表表示。3.
4、说明书要求求章节分明明，层次清清楚，文理理通顺，图图表、简图图规范、清清晰。进程安排1.根据毕毕业课题任任务，收集集、阅读整整理有关资资料； 1周2.拟订并并确定设计计方案； 11周 3.依据设设计方案完完成论文初初稿； 2周4. 修改改、定稿、打打印； 55周5.编写说说明书，整整理并完成成毕业（设设计）论文文，制作答答辩幻灯片片； 2周6.毕业（设设计）论文文审阅、评评阅、答辩辩。主要参考文献1关文达达，汽车构构造M，清华大大学出版社社，20009年1月月第二版。2麻友良良，陈全世世，混合动动力电动汽汽车的发展展M，公公路交通技技术，20001年。3刑伟岩岩，宋振寰寰，周雅夫夫，混合动动力
5、电动汽汽车进入实实用化的关关键因素J，广广西交通科科技，20002年003期。4岳东鹏鹏，郝志勇勇，张俊智智，混合动动力电动汽汽车研究开开发及前景景展望JJ，拖拉拉机与农用用运输车，22004年年02期。5陈智家家，陈祥丰丰，欧阳海海，混合动动力汽车控控制策略研研究现状及及发展趋势势J，汽汽车工程师师，20009年第110期。6杨金星星，周荣，乔乔维高，PPlug-in混合合动力电动动汽车的研研究分析J，汽汽车工程师师，20009年第110期。7蒋延莲莲，混合动动力汽车发发展前景探探讨J，江苏科科技信息，22010年年第2期。8何云信信，谢文尚尚，汽车混混合动力技技术发展现现状及前景景J，装装
6、备制造技技术，20010年第第2期。起止日期2010年年10月88 日20100 年122月10日日系(部)盖盖章： 教教研室主任任(签字)： 年 月 日 年 月 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。 混合动力汽汽车原理及及发展前景景研究摘要：随着着世界各国国环境保护护的措施越越来越严格格，替代燃燃油发动机机汽车的方方案也越来来越多，例例如氢能源源汽车、燃燃料电池汽汽车、混合合动力汽车车等。但目目前最有实实用性价值值并已有商商业化运转转的模式，只只有混合动动力汽车。本本文主
7、要对对混合动力力汽车的结结构和工作作原理进行行分析，并并对其发展展前景进行行深入研究究。而且本本文分析了了混合动力力汽车的研研究现状，介介绍了混合合动力汽车车的主要结结构形式与与工作特点点，指出了了混合动力力汽车目前前需要解决决的主要问问题和采用用的关键技技术，并对对其发展前前景进行了了预测。关键词：混混合动力；工作原理理；发展前前景Princciplee of Hybriid Vehiccles and Devellopmeent PProsppectss of0801 Vehiccle IInspeectioon annd Maainteenancce Chenn Hao(Yanggzho
8、uu Induustryy Polyytechhnic Insttitutte, YYangzzhou 2251127, Chinna)Abstrract: Witth thhe woorld incrreasiinglyy strringeent eenvirronmeentall prootecttion meassuress, allternnativve fuuel eenginne caars mmore and moree proogramms, ssuch as hhydroogen carss, fuuel ccell vehiicless, annd hyybridd car
9、rs annd soo on. Butt thee mosst prractiical methhod aand mmode of ooperaationn havve beeen ccommeerciaalizeed annd onnly hhybriid veehiclles. In tthis papeer, tthe sstruccturee of hybrrid vvehiccles and workking prinnciplle off thee anaalysiis, aand tto deeveloop prrospeects for furtther studdy. AAn
10、d tthis artiicle anallyzess thee powwer oof a car, witth thhe maain fform of ppowerr strructuures and workking quallity, poiintedd outt a mmove the car is nnow rrequiired to ssolvee thee majjor iissuees annd addopt the key techhnoloogy aand ddevellopmeent mmade a prredicctionn.Keywoords: Hybbrid; Wo
11、rrkingg priincipple; Deveelopmment prosspectts 目 录一、混合动动力汽车概概念 11.1混合合动力汽车车的概念 11.2混合合动力汽车车的分类 11.2.11串联式混混合动力电电动汽车 11.2.22并联式混混合动力电电动汽车 21.2.33混联式混混合动力电电动汽车 3二、混合动动力汽车的的工作原理理 5三、混合动动力系统控控制策略 63.1静态态逻辑门限限值策略 73.2顺势势优化控制制策略 83.3全局局优化控制制策略 93.4模糊糊逻辑控制制策略110四、混合动动力汽车的的发展前景景研究114.1混合合动力汽车车的市场应应用1114.2混合
12、合动力汽车车的市场推推广情况。4.3混合动力汽车面临的问题144.4混合合动力汽车车的前景与与展望1164.4.11混合动力力汽车的市市场1164.4.22成熟的混混合动力汽汽车技术1174.4.33混合动力力汽车市场场推广政策策1184.4.44我国混合合动力汽车车发展概况况118结语 19参考文献 19致谢 20一、混合动动力汽车概概念1.1混合合动力汽车车的概念混合动力汽汽车（Hyybridd Eleectriical Vehiicle，简简称HEVV）是指同同时装备两两种动力来来源热动力力源（由传传统的汽油油机或者柴柴油机产生生）与电动动力源（电电池与电动动机）的汽汽车。通过过在混合动
13、动力汽车上上使用电机机，使得动动力系统可可以按照整整车的实际际运行工况况要求灵活活调控，而而发动机保保持在综合合性能最佳佳的区域内内工作，从从而降低油油耗与排放放。混合动动力汽车就就是在纯电电动汽车上上加装一套套内燃机，其其目的是减减少汽车的的污染，提提高纯电动动汽车的行行驶里程。混合动力汽汽车的燃油油经济性能能高，而且且行驶性能能优越，混混合动力汽汽车的发动动机要使用用燃油，而而且在起步步、加速时时，由于有有电动马达达的辅助，所所以可以降降低油耗。简简单地说，就就是与同样样大小的汽汽车相比，燃燃油费用更更低。而且且，辅助发发动机的电电动马达可可以在启动动的瞬间产产生强大的的动力，因因此，车主
14、主在享受更更强劲的起起步、加速速的同时，还还能实现较较高水平的的燃油经济济性。1.2混合合动力汽车车的分类混合动力汽汽车包括串串联式混合合动力电动动汽车（SSeriees Hyybridd Eleectriic Veehiclle，SHEVV）、并联联式混合动动力电动汽汽车（Paaralllel HHybriid Ellectrric VVehiccle，PHEVV）、混联式式混合动力力电动汽车车（Parralleel Seeriess Hybbrid Elecctricc Vehhiclee，PSHEEV）三种。一一般所说的的混合动力力汽车是由由电动马达达作为发动动机的辅助助动力驱动动汽车。
15、其其结构特点点就是在传传统HEVV上改装或或加装可充充电的动力力电池，因因此，不同同类型传统统HEV所具具备的特点点在相应类类型的可外外接充电式式混合动力力汽车（PPlug-in HHEV）上依然具具备，所不不同的是PPlug-in HHEV用发发动机功率率比传统HHEV的小小，电机和和电池功率率比传统HHEV的大大，电池可可通过电网网进行充电电。1.2.11串联式混混合动力电电动汽车串联式混合合动力电动动汽车主要要由发动机机、发电机机、驱动电电机和蓄电电池组等部部件组成。发发动机仅仅仅用于发电电，发电机机所发出的的电能供给给电动机，电电动机驱动动汽车行驶驶。发电机机发出的部部分电能向向电池充
16、电电，来延长长混合动力力电动汽车车的行驶里里程。另外外电池还可可以单独向向电动机提提供电能来来驱动电动动汽车，使使混合动力力电动汽车车在零污染染状态下行行驶。串联联式混合动动力电动汽汽车中发动动机不直接接驱动汽车车行驶，而而是通过发发电机转化化为电能，再再通过电动动机驱动汽汽车行驶，这这使得串联联式混合动动力电动汽汽车更加适适合城市低低转速下频频繁起步和和低速行走走，但缺点点是结构比比汽油机复复杂，占用用空间更多多，能量耗耗损比较多多。在这种种连接方式式下，电池池就像一个个水库，只只是调节的的对象不是是水量，而而是电能。电电池对在发发电机产生生的能量和和电动机需需要的能量量之间进行行调节，从从
17、而保证车车辆的正常常工作。这这种动力系系统在城市市公交上的的应用比较较多，轿车车上很少使使用。串联型Pllug-iin HEEV的特点点是：发动动机带动发发电机发电电，电能通通过电动机机控制器直直接输送给给电动机，由由电动机产产生电磁力力矩驱动汽汽车。在发发动机与驱驱动桥之间间通过电能能实现动力力传递，因因此更像是是电传动汽汽车，其结结构原理图图，如图11所示。图 1 串联型Pllug-iin HEEV动力系系统简图1.2.22并联式混混合动力电电动汽车并联式混合合动力电动动汽车主要要是由发动动机、发电电/电动机机和蓄电池池组等部件件组成。并并联式驱动动系统可以以单独使用用发动机或或电动机作作
18、为动力源源，也可以以同时使用用电动机和和发动机作作为动力源源来驱动汽汽车。并联联式混合动动力系统有有两套驱动动系统：传传统的内燃燃机系统和和电动驱动动系统。两两个系统既既可以同时时协调工作作，也可以以各自单独独工作驱动动汽车。这这种方式的的优点是动动力更猛，结结构相对简简单，但由由于电动机机只是辅助助驱动系统统，因此在在节油效果果上不如混混联式显著著。这种系系统适用于于多种不同同的行驶工工况，尤其其适用于复复杂的路况况。该联结结方式结构构简单，成成本低。并联型Pllug-iin HEEV的特点点是：并联联式布置保保留了发动动机及其后后续传动的的机械连接接，由电池池组-电动动机所提供供的动力在在
19、原驱动系系统的某一一处和主动动力汇合，或或者发动机机和电动机机产生的力力完全分开开用以驱动动不同的驱驱动桥，即即汽车可由由发动机和和电动机共共同驱动或或者各自单单独驱动。发发动机和电电机是两个个相互独立立的系统，即即可实现纯纯电动行驶驶，又可实实现内燃机机驱动行驶驶，在功率率需求较大大时还可以以实现全混混合动力行行驶，在停停车状态下下可进行外外接充电。其其结构原理理图，如图图2所示。图 2 并联型Pllug-iin HEEV动力系系统简图1.2.33混联式混混合动力电电动汽车混联式混合合动力电动动汽车主要要由发动机机、发电机机、电动机机、行星齿齿轮机构和和蓄电池组组等部件组组成。如丰丰田PRI
20、IUS所采采用的混合合驱动方式式，是将发发动机、发发电机和电电动机通过过一个行星星齿轮装置置连接起来来。动力从从发动机输输出到与其其相连的行行星架，行行星架将一一部分转矩矩传送到发发电机，另另一部分传传送到电动动机并输出出到驱动轴轴。此时车车辆并不是是串联式或或者并联式式，而是介介于串联和和并联之间间，充分利利用两种驱驱动方式的的优点，可可以在低速速下用电池池带动汽车车工作，在在加速时，由由两套动力力系统一同同工作，在在驱动汽车车行驶的同同时又为电电池充电，因因此非常适适合城市走走走停停的的低速路况况。混联式式混合动力力系统的特特点在于内内燃机系统统和电机驱驱动系统各各有一套机机械变速机机构，
21、两套套机构或通通过齿轮系系，或采用用行星轮式式的结构结结合在一起起，从而综综合调节内内燃机与电电动机之间间的转速关关系。另外外，汽车在在小负荷工工作时，电电动机/发发电机（作作为发电机机）给蓄电电池充电，使使蓄电池得得以补充电电能；在汽汽车减速或或制动时，汽汽车驱动电电动机/发发电机（作作为电动机机）为蓄电电池充电（回回收汽车减减速或制动动时的部分分能量转变变为电能储储存）。与与并联式混混合动力系系统相比，混混联式混合合动力系统统可以更加加灵活地根根据工况来来调节内燃燃机的功率率输出和电电机的运转转。唯一的的缺点就是是价格高，结结构复杂。基本上混合合动力汽车车就是以上上说的那些些，不过现现在也
22、有公公司在开发发非电动的的混合动力力车，比如如通用公司司的氢动力力车。混联型Pllug-iin HEEV驱动系系统是串联联式与并联联式的综合合，图3为为一种典型型的混联型型Plugg-in HEV动动力系统结结构原理图图。发动机机发出的功功率一部分分通过机械械传动输送送给驱动桥桥，另一部部分则驱动动发电机发发电。发电电机发出的的电能由控控制器控制制，输送给给电动机或或电池，电电动机产生生的驱动力力矩通过动动力耦合装装置传送给给驱动桥。混混联型Pllug-iin HEEV驱动系系统的控制制策略是：在汽车低低速行驶时时，驱动系系统主要以以串联方式式工作；汽汽车高速稳稳定行驶时时，则以并并联工作方方
23、式为主；停车时，通通过车载充充电器对其其进行外接接充电。图 3 混联型Pllug-iin HEEV动力系系统简图二、混合动动力汽车的的工作原理理混合动力汽汽车在发达达国家已经经日益成熟熟，有些已已经进入使使用阶段。由由于构造复复杂，成本本较高，在在电动汽车车时代到来来之前，混混合动力型型汽车只是是一种过渡渡产品。HEV既要要使用发动动机作为动动力来保证证HEV正常常行驶时所所需要的基基本动力，又又要对发动动机的节能能和环保做做出种种限限制，使发发动机的燃燃料消耗降降低到最低低，使发动动机的有害害气体的排排放达到“超低污染染”标准的要要求。而采采用控制发发动机转速速范围、降降低发动机机的最高转转
24、速、保持持发动机稳稳定均衡地地运转、并并采取“开关”的控制方方式，使发发动机避开开启动、怠怠速和转速速突然变化化时，燃料料燃烧不完完全而引起起的燃料经经济性降低低和增加有有害废气的的排放，从从而控制发发动机始终终处于最佳佳状态下运运转。另外外，HEVV还可以广广泛地采用用转子发动动机（Waankell Enggine、Rotaary EEnginne）、燃气轮轮机(Gas Turbbine)和斯特林林发动机（Stirling Engine）作为HEV的发动机。HEV上是是以电动机机驱动作为为发动机驱驱动的辅助助动力，但但必须对电电池组的质质量和整车车的整备质质量进行限限制，以减减轻HEVV的总
25、质量量。因此，一一般电动/发电机只只是在HEEV发动机机启动，车车辆启动、加加速或爬坡坡时起作用用。电动/发电机又又是发动机机的飞轮，起起调节发动动机输出功功率作用。电电动/发电电机还起发发电机的作作用，将发发动机的动动能转化为为电能，储储存到电池池组中去。在在HEV下坡坡或制动时时，将汽车车惯性动能能转换为电电能，储存存到电池组组中去。因因此，HEEV有了电电动机的辅辅助作用，就就可以使用用HEV达到到节能和“超低污染染”的要求。HEV汽车车在起步、行行车、加速速和停车时时，由其控控制系统自自动判断和和控制使用用何种动力力，使汽车车的能源消消耗和排放放指标控制制在最佳范范围。汽车车起步时因因
26、发动机的的效率低，由由电动机提提供动力，在在信号等待待时，发动动机会自动动停止运行行，避免怠怠速空转的的燃油消耗耗。汽车在在正常行驶驶中控制发发动机在最最佳区域运运行，一部部分动力用用于克服道道路阻力，另另一部分动动力用于为为电池充电电。当车辆起步步加速或爬爬坡时，除除机组所产产生的电能能，通过控控制设备，输输往驱动车车轮的电动动机，此外外，蓄电池池组也同时时供电给驱驱动车轮的的电动机，以以保证车辆辆具有足够够的牵引能能力。当车车辆在平坦坦道路上作作等速运行行时，只需需发电机组组（或蓄电电池组）单单独提供电电能驱动车车辆即可。当当车辆减速速时，发电电机组产生生的电能，通通过控制设设备，向蓄蓄电
27、池组充充电；在车车辆制动过过程中，驱驱动车轮的的电动机，将将转变为发发电机，并并通过控制制设备向蓄蓄电池充电电。此种能能将车辆的的动能转变变为电能并并加以回收收的制动方方式，被称称为“再生制动动”。混合动力汽汽车通过将将发动机、充充电电池和和电动机的的最佳组合合，既可以以提高发动动机工作效效率，节省省能源，又又可以清洁洁排放，减减少环境污污染。这种种车除发动动机可对电电池充电外外，在减速速时动力回回收再生，制制动器可以以将机械能能转换成电电能，避免免了能量的的浪费。装装用了混合合动力系统统的汽车燃燃料经济性性比普通汽汽车可提高高1倍，同同时使能引引起地球变变暖的COO2排放量减减少一半。混合动
28、力驱驱动车辆在在运行中，能能向蓄电池池组补充电电能，因此此，没有必必要像电动动车（电瓶瓶车）那样样，必须停停歇在车库库（或充电电站点）内内花很长时时间充电。混混合动力驱驱动的车辆辆具有节能能、低排放放、低噪音音等优点，并并且保持了了传统的由由内燃机驱驱动的汽车车续驶里程程长的固有有特点，混混合动力驱驱动的车辆辆不论在小小轿车或是是大型车辆辆（如：公公共汽车）领领域中，均均将有巨大大的发展潜潜力和看好好的市场前前景。混合动力汽汽车(HEEV)不加加重环境污污染,其动动力系统包包括内燃机机和电池组组，兼备了了内燃机汽汽车和电动动汽车的优优点，它将将内燃机、电电动机与一一定容量的的储能器件件通过控制
29、制系统相组组合，电动动机可补充充提供车辆辆起步、加加速时所需需转矩，又又可以存储储吸收内燃燃机富余功功率和车辆辆制动能量量，从而可可大幅度降降低油耗，减减少污染物物排放。混混合动力汽汽车虽然没没有实现零零排放，但但其动力性性、经济性性和排放等等综合指标标能满足当当前苛刻要要求，可缓缓解汽车需需求与环境境污染及石石油短缺的的矛盾。与与传统内燃燃机汽车相相比，其主主要优点是是采用了高高功率的能能量储存装装置（飞轮轮、超级电电容器或蓄蓄电池）向向汽车提供供瞬时能量量，可以提提高效率、节节省能源、降降低排放，因因此经济性性和排放性性明显改善善，技术经经济可行性性较强。较较之纯电动动汽车，其其主要优点点
30、是：续驶驶里程和动动力性可达达到内燃机机汽车的水水平；空调调、真空助助力、转向向助力及其其它辅助电电器，借助助原动机动动力，无需需消耗电池池组有限电电能，从而而保证了乘乘坐的舒适适性；而且且混合动力力汽车技术术难度相对对较小，成成本也相对对较低。混混合动力汽汽车介于传传统汽车和和纯电动汽汽车、燃料料电池汽车车之间，是是一种承前前启后的，在在经济和技技术方面都都趋于成熟熟的电动汽汽车产品。三、混合动动力系统控控制策略因混合动力力汽车各个个组成部件件、布置方方式及控制制策略的不不同，形成成了各式各各样的结构构形式。根根据发动机机和电机的的功率比的的混合动力力汽车将发发动机、电电动机和能能量储存装装
31、置（蓄电电池）按某某种方式组组合在一起起，有串联联式、并联联式和混联联式三种布布置形式。串串联式混合合动力汽车车的控制策策略的主要要目标是使使发动机在在最佳效率率区和排放放区工作，其其主要控制制策略有恒恒温器模式式、发动机机跟踪器控控制模式及及基于规则则型策略（前前两者综合合）。并联联控制策略略主要包括括：静态逻逻辑门限值值策略、瞬瞬时优化控控制策略、全全局优化控控制策略和和模糊逻辑辑控制策略略。其中后后三个策略略也适用于于混联式的的控制策略略，另外混混联式还有有两种特有有的控制策策略：发动动机恒定工工作点策略略和发动机机最优工作作曲线策略略。下面主主要对并联联式和混联联式混合动动力汽车典典型
32、的控制制策略进行行分析。3.1 静静态逻辑门门限值策略略该策略主要要通过设置置车速、动动力电池的的电池荷电电状态（SSOC）上上下限及发发动机工作作转矩等一一组门限参参数，限定定动力系统统各部件的的工作区域域，并根据据车辆实时时参数及预预先设定的的规则调整整动力系统统各部件的的工作状态态，以提高高车辆整体体性能。这这种策略的的主要依据据是工程经经验，根据据部件的稳稳态效率MMAP图来来确定如何何进行发动动机和电动动机之间的的动力分配配。美国密密西根大学学Pengg Hueei等人将将混合动力力汽车控制制分成三种种模式，即即正常行驶驶模式、充充电模式及及制动能量量回馈模式式。发动机机稳态效率率M
33、AP图的的划分，如如图1 所所示。图 4 基于规则则的功率管管理策略中中发动机稳稳态效率MMAP图的的划分（1）正常常行驶模式式。从图44中可以看看出，用“发动机工工作最小功功率”曲线和“电动机助助力最小功功率”曲线将发发动机效率率MAP图划划分成三个个区域，即即：纯电动动区域、发动机机驱动区域域及电动机机辅助功率率区域。功率分分配规则：a.如果需需求的驱动动功率小于于发动机工工作的最小小功率，则则由电动机机提供全部部的驱动功功率；b.如果需需求的驱动动功率超过过该限值，则则由发动机机取代电动动机驱动车车辆前进；c.如果需需求的驱动动功率大于于电动机助助力最小功功率，则由由电动机提提供额外的的
34、驱动功率率。在正常常行驶模式式下，发动动机总是工工作在“发动机工工作最小功功率”和“电动机助助力最小功功率”之间效率率最高的区区域。（2）充电电模式。对对电池能量量的管理采采用了充电电维持策略略，即始终终保持电池池的SOCC值位于最最高效率区区的上下限限值之间（设设定为555% 60%）。当当SOC值小小于55% 时，应应切换至充充电模式（当当且仅当SSOC值大大于60%时充电过过程完成），并并计算电池池的充电功功率，该功功率同时也也作为电动动机的目标标功率。发发动机的目目标功率为为需求的驱驱动功率与与充电功率率之和。充充电模式中中存在一个个特例：当当发动机的的目标功率率小于发动动机工作最最小
35、功率时时，为避免免发动机在在效率极低低的区域内内工作，仍仍然依靠电电动机提供供驱动力。（3）制动动能量回馈馈模式。驾驾驶员踩下下制动踏板板，表明了了驾驶员对对负驱动功功率的需求求，应进入入制动能量量回馈模式式，吸收混混合动力汽汽车制动时时的能量。然然而，当制制动能量超超过可回馈馈的制动能能量时，液液压制动系系统将提供供剩余的制制动能量。静静态逻辑门门限值策略略主要依靠靠工程经验验和实验，限限定发动机机的工作区区域和工作作方式，达达到降低燃燃油消耗和和排放的目目的，方法法比较简单单直观，具具有实用价价值。但由由于主要依依靠工程经经验设置门门限参数，无无法保证车车辆燃油经经济性最优优，而且这这些静
36、态参参数不能适适应工况的的动态变化化，因此无无法使整车车系统达到到最大效率率。3.2 瞬瞬时优化控控制策略该控制策略略是在发动动机最优工工作曲线模模式的基础础上，对混混合动力汽汽车在特定定工况点下下整个动力力系统的优优化目标（如如效率损失失和名义油油耗）进行行优化，便便可得到瞬瞬时最优工工作点，然然后基于系系统的瞬时时最优工作作点，对各各个状态变变量进行动动态再分配配。瞬时优优化策略一一般是采用用“等效燃油油消耗最少少”法或“功率损失失最小”法，二者者原理类似似。其中“等效燃油油消耗最少少”法将电机机的等效油油耗与发动动机的实际际油耗之和和定义为名名义油耗，将将电机的能能量消耗转转换为等效效的
37、发动机机油耗，得得到一张类类似于发动动机万有特特性图的电电机等效油油耗图。在在某一个工工况瞬时，从从保证系统统在每个工工作时刻的的名义油耗耗最小出发发，确定电电机的工作作范围（用用电机转矩矩表示），同同时确定发发动机的工工作点，对对每一对工工作点计算算发动机的的实际燃油油消耗，以以及电机的的等效燃油油消耗，最最后选名义义油耗最小小的点作为为当前工作作点，实现现对发动机机和电机输输出转矩的的合理控制制。为了将将排放一同同考虑，该该策略还可可采用多目目标优化技技术，采用用一组权值值来协调排排放和燃油油同时优化化存在的矛矛盾。等效效燃油消耗耗最小方法法在每一步步长内是最最优的，但但无法保证证在整个运
38、运行区间内内最优，而而且需要大大量的浮点点运算和比比较精确的的车辆模型型，计算量量大，实现现困难。瞬瞬时控制策策略应考虑虑以下四个个方面问题题：1）汽车整整车性能优优化应考虑虑发动机、电电机和蓄电电池组的瞬瞬态效率；2）汽车实实时最优控控制应结合合实际运行行状态，如如发动机等等关键总成成温度以及及制动时能能量回收量量；3）用户可可自定义燃燃油经济性性和排放目目标；4）任意一一个给定速速度下发动动机的工作作点，由控控制器根据据控制目标标寻求发动动机-电机机最佳能量量组合来决决定发动机机的最优工工作点。根根据对并联联混合动力力汽车动力力性、经济济性和排放放性能的折折中，建立立实时控制制的目标函函数
39、。Min( f )=+ +式中：wii对应量的的权系数，i=16，通过调整权重来改变各参数的影响程度。由优化理论可知，瞬时最小值之和并不等于和的最小值，因此瞬时优化模式并不能导致全局最优的控制策略。全局优化模式才能实现真正意义上的最优化。3.3 全全局优化控控制策略全局最优能能量管理策策略是应用用最优化方方法和最优优控制理论论开发出来来的混合动动力系统能能量分配策策略，目前前主要有基基于多目标标数学规划划方法的能能量管理策策略，基于于古典变分分法的能量量管理策略略和基于BBellmman动态态规划理论论的能量管管理策略三三种。研究究最为成熟熟的是基于于Belllman动动态规划理理论的能量量管
40、理策略略，该方法法首先建立立空间状态态方程，然然后计算在在约束条件件下满足性性能指标的的最优解。对对于一般的的控制对象象，该方法法通常按照照时间顺序序把一个过过程分为若若干段，把把一个复杂杂的决策问问题（包括括连续变量量和离散变变量的取值值序列）转转化为一系系列单段（某某一时间段段内）决策策问题，然然后从最后后一段状态态开始逆向向递推到初初始段状态态为止，最最后就可以以求解出完完整的最优优策略（即即输入控制制量的最优优值序列）。当当这个原理理应用于混混合动力汽汽车时，可可假设系统统发展用状状态方程来来描述，状状态变量是是SOC，每每一节点代代表每一时时刻（横轴轴）对应的的SOC值（纵纵轴），如
41、如图5所示示。假设初初始（t=0）SOOC 是A，而终止止SOC是E，连线上上的数字代代表了从一一点到另一一点的燃油油消耗量。应应用此原理理可以得出出最优的途途径（从AA到E）是：A B C D E。图 5 贝尔曼（Bellman）动态规划全局优化原理在实际混合合动力系统统的仿真优优化中，BBellmman过程程这样来实实现：首先先通过离散散SOC来建建立Belllmann过程的节节点，SOOC离散精精度可以选选择为1%，时间步步长可以确确定为1ss。然后计计算各SOOC节点之之间连线的的权重，这这个权重对对应于实现现SOC变化化而需要的的发动机油油耗。只要要那些从初初始SOCC节点可以以到达
42、或可可以由此出出发达到终终点SOCC的节点都都要被考虑虑。在循环环工况中计计算各连线线权重，保保留最优解解，实现电电机和发动动机的功率率要求和传传动比的全全局最优化化。仿真结结果显示，在在某种工况况循环下，通通常全局优优化比瞬时时优化降低低油耗5%20%。全局优优化模式实实现了真正正意义上的的最优化，但但实现这种种策略的算算法往往都都比较复杂杂，计算量量也很大，在在车辆的实实时控制中中很难得到到应用。通通常的作法法是把应用用全局优化化算法得到到的能量管管理策略作作为参考，以以帮助总结结和提炼出出能用于在在线控制的的能量管理理策略，如如与逻辑门门限策略等等相结合，在在保证可靠靠性和实际际可能性的
43、的前提下进进行优化控控制。3.4 模模糊逻辑控控制策略该策略基于于模糊控制制方法来决决策混合动动力系统的的工作模式式和功率分分配，将“专家”的知识以以规则的形形式输入模模糊控制器器中，模糊糊控制器将将车速、电电池SOCC和需求功功率/转矩矩等输入量量模糊化，基基于设定的的控制规则则来完成决决策，以实实现对混合合动力系统统的合理控控制，从而而提高车辆辆整体性能能。模糊逻逻辑控制策策略目标与与瞬时优化化控制策略略类似，但但与瞬时控控制策略相相比，模糊糊逻辑控制制策略具有有鲁棒性好好的优点。模模糊逻辑控控制策略用用于电动汽汽车驱动系系统的控制制原理，如如图6所示示。在控制制过程中，微微机经中断断采样
44、获取取电动汽车车行驶工况况值，然后后将其量与与给定值比比较得到误误差信号EE（在此取取单位反馈馈），再取取E作为模糊糊控制器的的一个输入入量，把EE的精确量量转化为模模糊量，EE 量可用相相应的模糊糊语言表示示。至此，就就得到了EE的模糊语语言集合的的一个子集集e（模糊向向量），再再由e和模糊控控制规则RR根据推理理的合成规规则进行模模糊决策得得到模糊控控制量u: =e0RR图 6 模糊逻辑辑控制原理理图为了对被控控制的量施施加精确的的控制，还还需要将模模糊量转换为精精确量。得得到了精确确的数字控控制量后，经经数模转换换变为精确确的模拟量量送给执行行机构，即即电动机控控制器，对对驱动电机机进行第一一步控制，然然后等待第第二次采样样，进行第第二步控制制，这样循循环下去，就就实现了对对被控制对对象的模糊糊控制，完完成驱动控控制的要求求。基于模模糊逻辑的的策略可以以表达难以以精确定量量表达的规规则，方便便地实现不不同影响因因素（功率率需求、SSOC和电电机效率等等）的折中中，鲁棒性性好。模糊糊逻辑控制制增加了模模糊决策因因素和逻辑辑思维，是是比较符合合人的思维维逻辑的控控制算法