新能源汽車技術(shù)第6章

1、規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 1 頁6 6.1 1 概述概述6 6.2 2 混合動力汽車動力系統(tǒng)設(shè)計混合動力汽車動力系統(tǒng)設(shè)計 6 6.3 3 混合動力汽車制動能量回收系統(tǒng)混合動力汽車制動能量回收系統(tǒng)6 6.4 4 混合動力汽車的能量管理混合動力汽車的能量管理規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院

2、汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 2 頁6.1.1 混合動力汽車的分類混合動力汽車的分類 1.按連接方式分類：按連接方式分類：（1）串聯(lián)式混合動力汽車（）串聯(lián)式混合動力汽車（SHEV）（2）并聯(lián)式混合動力汽車（）并聯(lián)式混合動力汽車（PHEV）（3）混聯(lián)式混合動力汽車（）混聯(lián)式混合動力汽車（PSHEV）2.按混合程度分類按混合程度分類（1）微混混合動力汽車）微混混合動力汽車（2）輕混混合動力汽車）輕混混合動力汽車（3）強混混合動力汽車）強混混合動力汽車 （4）全混混合動力汽車）全混混合動力汽車規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL

3、 OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 3 頁3.按能否充電分類：按能否充電分類：（1）插電式混合動力汽車（）插電式混合動力汽車（PHV）（2）常規(guī)混合動力汽車（）常規(guī)混合動力汽車（HEV）規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 4 頁1. 串聯(lián)式混合動力汽車串聯(lián)式混合動力汽車串聯(lián)式混合動力汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖串聯(lián)式混合動力汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6.1所示。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)是由所示。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)是

4、由發(fā)動機、發(fā)電動機和驅(qū)動電動機三大主要部件總成組成。發(fā)動機、發(fā)電動機和驅(qū)動電動機三大主要部件總成組成。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 5 頁在串聯(lián)式混合動力汽車上，由發(fā)動機帶動發(fā)電動機所產(chǎn)生的在串聯(lián)式混合動力汽車上，由發(fā)動機帶動發(fā)電動機所產(chǎn)生的電能和蓄電池輸出的電能，共同輸出到電動機來驅(qū)動汽車行駛，電能和蓄電池輸出的電能，共同輸出到電動機來驅(qū)動汽車行駛，電力驅(qū)動是唯一的驅(qū)動模式。動力流程圖如圖電力驅(qū)動是唯一的驅(qū)動模式。動力流

5、程圖如圖6.2所示。所示。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 6 頁串聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機能夠經(jīng)常保持在穩(wěn)定、高效、串聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機能夠經(jīng)常保持在穩(wěn)定、高效、低污染的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使有害排放氣體控制在最低范圍。從總低污染的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使有害排放氣體控制在最低范圍。從總體結(jié)構(gòu)上看，比較簡單，易于控制，只有電動機的電力驅(qū)動體結(jié)構(gòu)上看，比較簡單，易于控制，只有電動機的電力驅(qū)動系統(tǒng)，其特點更加趨近于純電動汽車。三大部件總成在電動

6、系統(tǒng)，其特點更加趨近于純電動汽車。三大部件總成在電動汽車上布置起來，有較大的自由度，但各自的功率較大，外汽車上布置起來，有較大的自由度，但各自的功率較大，外形較大，質(zhì)量也較大，在中小型電動汽車上布置有一定的困形較大，質(zhì)量也較大，在中小型電動汽車上布置有一定的困難。另外在能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失較大。串聯(lián)式混合動難。另外在能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失較大。串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)較適合在大型客車上使用力驅(qū)動系統(tǒng)較適合在大型客車上使用。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院

7、汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 7 頁2.并聯(lián)式混合動力汽車并聯(lián)式混合動力汽車并聯(lián)式混合動力汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖并聯(lián)式混合動力汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖6.3所示，該結(jié)構(gòu)主要是所示，該結(jié)構(gòu)主要是由發(fā)動機、電動機由發(fā)動機、電動機/發(fā)電動機兩大部件總成組成，有多種組合發(fā)電動機兩大部件總成組成，有多種組合型式，可以根據(jù)使用要求選用。型式，可以根據(jù)使用要求選用。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 8 頁并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的典型動力流程圖如圖并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)

8、的典型動力流程圖如圖6.4所示。發(fā)動機和電所示。發(fā)動機和電動機通過某種變速裝置同時與驅(qū)動橋直接相聯(lián)接。動機通過某種變速裝置同時與驅(qū)動橋直接相聯(lián)接。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 9 頁并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的主要元件為動力合成裝置，由于動力合并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)的主要元件為動力合成裝置，由于動力合成的實現(xiàn)方法具有多樣性，相應(yīng)的動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也多種成的實現(xiàn)方法具有多樣性，相應(yīng)的動力傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也多種多樣，通常可歸類為驅(qū)動力合成式、轉(zhuǎn)矩合成

9、式和轉(zhuǎn)速合成多樣，通?？蓺w類為驅(qū)動力合成式、轉(zhuǎn)矩合成式和轉(zhuǎn)速合成式。式。（1）驅(qū)動力合成式）驅(qū)動力合成式 驅(qū)動力合成式并聯(lián)混合動力汽車采用一個小功率的發(fā)動機，驅(qū)動力合成式并聯(lián)混合動力汽車采用一個小功率的發(fā)動機，單獨地驅(qū)動汽車的前輪。另外一套電動機驅(qū)動系統(tǒng)單獨地驅(qū)單獨地驅(qū)動汽車的前輪。另外一套電動機驅(qū)動系統(tǒng)單獨地驅(qū)動汽車的后輪，可以在汽車啟動、爬坡或加速時增加混合動動汽車的后輪，可以在汽車啟動、爬坡或加速時增加混合動力汽車的驅(qū)動力。兩套驅(qū)動系統(tǒng)可以獨立驅(qū)動汽車，也可以力汽車的驅(qū)動力。兩套驅(qū)動系統(tǒng)可以獨立驅(qū)動汽車，也可以聯(lián)合驅(qū)動汽車，使汽車變成四輪驅(qū)動的電動汽車。此種混合聯(lián)合驅(qū)動汽車，使汽車變成四

10、輪驅(qū)動的電動汽車。此種混合動力汽車具有四輪驅(qū)動汽車的特性。動力汽車具有四輪驅(qū)動汽車的特性。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 10 頁（2）轉(zhuǎn)矩合成式）轉(zhuǎn)矩合成式(雙軸式和單軸式雙軸式和單軸式) 轉(zhuǎn)矩合成式并聯(lián)混合動力汽車的發(fā)動機通過傳動系轉(zhuǎn)矩合成式并聯(lián)混合動力汽車的發(fā)動機通過傳動系統(tǒng)直接驅(qū)動混合動力汽車，并直接（單軸式）或間接統(tǒng)直接驅(qū)動混合動力汽車，并直接（單軸式）或間接（雙軸式）帶動電動機（雙軸式）帶動電動機/發(fā)電動機轉(zhuǎn)動向

11、蓄電池充電。發(fā)電動機轉(zhuǎn)動向蓄電池充電。蓄電池也可以向電動機蓄電池也可以向電動機/發(fā)電動機提供電能，此時電發(fā)電動機提供電能，此時電動機動機/發(fā)電動機轉(zhuǎn)換成電動機，可以用來啟動發(fā)動機發(fā)電動機轉(zhuǎn)換成電動機，可以用來啟動發(fā)動機或驅(qū)動汽車?；蝌?qū)動汽車。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 11 頁（3）轉(zhuǎn)速合成式）轉(zhuǎn)速合成式 轉(zhuǎn)速合成式并聯(lián)混合動力汽車的發(fā)動機和電動機通轉(zhuǎn)速合成式并聯(lián)混合動力汽車的發(fā)動機和電動機通過離合器和一個過離合器和一個

12、“動力組合器動力組合器”來驅(qū)動汽車?？梢岳麃眚?qū)動汽車。可以利用普通內(nèi)燃機汽車的大部分傳動系統(tǒng)的總成，電動機用普通內(nèi)燃機汽車的大部分傳動系統(tǒng)的總成，電動機只需通過只需通過“動力組合器動力組合器”與傳動系統(tǒng)連接，結(jié)構(gòu)簡單，與傳動系統(tǒng)連接，結(jié)構(gòu)簡單，改制容易，維修方便。為獲得最佳傳動效果，控制裝改制容易，維修方便。為獲得最佳傳動效果，控制裝備往往十分復(fù)雜。備往往十分復(fù)雜。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 12 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威

13、海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 13 頁3. 混聯(lián)式混合動力汽車混聯(lián)式混合動力汽車混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，其結(jié)構(gòu)示意圖如混聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖圖6.6所示。所示。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 14 頁混聯(lián)式混合動力汽車動力流程圖如圖

14、混聯(lián)式混合動力汽車動力流程圖如圖6.7所示。所示。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 15 頁混合動力汽車與純電動汽車比較：混合動力汽車與純電動汽車比較：（1）由于有原動機作為輔助動力，蓄電池的數(shù)量和質(zhì)量可減）由于有原動機作為輔助動力，蓄電池的數(shù)量和質(zhì)量可減少，因此汽車自身重量可以減??；少，因此汽車自身重量可以減??；（2）汽車的續(xù)駛里程和動力性可達(dá)到內(nèi)燃機的水平；）汽車的續(xù)駛里程和動力性可達(dá)到內(nèi)燃機的水平；（3）借助原動機的動力，

15、可帶動空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力）借助原動機的動力，可帶動空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器，無需消耗蓄電池組有限的電能，從而保證了及其它輔助電器，無需消耗蓄電池組有限的電能，從而保證了駕車和乘坐的舒適性。駕車和乘坐的舒適性。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 16 頁混合動力汽車與內(nèi)燃機汽車比較：混合動力汽車與內(nèi)燃機汽車比較：（1）可使原動機在最佳的工況區(qū)域穩(wěn)定運行，避免或減少）可使原動機在最佳的工況區(qū)域穩(wěn)定運行，避免或減少了

16、發(fā)動機變工況下的不良運行，使得發(fā)動機的排污和油耗大了發(fā)動機變工況下的不良運行，使得發(fā)動機的排污和油耗大為降低；為降低；（2）在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動方式驅(qū)）在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動方式驅(qū)動車輛，實現(xiàn)零排放；動車輛，實現(xiàn)零排放；（3）可通過電動機提供動力，因此可配備功率較小的發(fā)動）可通過電動機提供動力，因此可配備功率較小的發(fā)動機，并可通過電動機回收汽車減速和制動時的能量，進一步機，并可通過電動機回收汽車減速和制動時的能量，進一步降低了汽車的能量消耗和排污。降低了汽車的能量消耗和排污。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TEC

17、HNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 17 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 18 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 19 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN I

18、NSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 20 頁1驅(qū)動電動機及其控制技術(shù)驅(qū)動電動機及其控制技術(shù) 電動機是電動汽車的心臟，對于混合動力汽車來說，電動機電動機是電動汽車的心臟，對于混合動力汽車來說，電動機的重要性與發(fā)動機是等同的?；旌蟿恿ζ噷︱?qū)動電動機的的重要性與發(fā)動機是等同的?；旌蟿恿ζ噷︱?qū)動電動機的要求是能量密度高、體積小、重量輕、效率高。從發(fā)展趨勢要求是能量密度高、體積小、重量輕、效率高。從發(fā)展趨勢來看，電驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā)主要集中在交流感應(yīng)電動機和永磁來看，電驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā)主要集

19、中在交流感應(yīng)電動機和永磁同步電動機上，對于高速、勻速行駛工況，采用感應(yīng)電動機同步電動機上，對于高速、勻速行駛工況，采用感應(yīng)電動機驅(qū)動較為合適；而對于經(jīng)常起動停止、低速運行的城市工況，驅(qū)動較為合適；而對于經(jīng)常起動停止、低速運行的城市工況，永磁電動機驅(qū)動效率較高。永磁電動機驅(qū)動效率較高。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 21 頁2動力電池及其管理系統(tǒng)動力電池及其管理系統(tǒng) 動力電池是混合動力汽車的基本組成單元，其性能直接影響動力電池

20、是混合動力汽車的基本組成單元，其性能直接影響到驅(qū)動電動機的性能，從而影響整車的燃油經(jīng)濟性和排放。到驅(qū)動電動機的性能，從而影響整車的燃油經(jīng)濟性和排放?；旌蟿恿ζ囉玫碾姵毓ぷ髫?fù)荷大，對功率密度要求較高?；旌蟿恿ζ囉玫碾姵毓ぷ髫?fù)荷大，對功率密度要求較高。但體積和容量小，而且電池的但體積和容量小，而且電池的SOC工作區(qū)間較窄，對循環(huán)壽工作區(qū)間較窄，對循環(huán)壽命要求高。開發(fā)適合混合動力汽車的專用動力電池是確定于命要求高。開發(fā)適合混合動力汽車的專用動力電池是確定于混合動力汽車能否大量推廣使用的重要因素之一。如何全面、混合動力汽車能否大量推廣使用的重要因素之一。如何全面、準(zhǔn)確地對動力電池進行管理，是決定動

21、力電池能否發(fā)揮最佳準(zhǔn)確地對動力電池進行管理，是決定動力電池能否發(fā)揮最佳效能的重要因素。效能的重要因素。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 22 頁3整車能量管理控制系統(tǒng)整車能量管理控制系統(tǒng) 混合動力汽車的整車能量控制系統(tǒng)的主要功能是進混合動力汽車的整車能量控制系統(tǒng)的主要功能是進行整車功率控制和工作模式切換的控制。整車能量控行整車功率控制和工作模式切換的控制。整車能量控制系統(tǒng)如同混合動力汽車的大腦，指揮各個子系統(tǒng)的制系統(tǒng)如同混合動

22、力汽車的大腦，指揮各個子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，以達(dá)到效率、排放和動力性的最佳，同時協(xié)調(diào)工作，以達(dá)到效率、排放和動力性的最佳，同時兼顧行駛車輛的平順性。兼顧行駛車輛的平順性。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 23 頁4動力傳動系統(tǒng)匹配動力傳動系統(tǒng)匹配 混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的參數(shù)匹配是混合動混合動力汽車動力傳動系統(tǒng)的參數(shù)匹配是混合動力汽車設(shè)計的一個重要內(nèi)容，直接影響混合動力汽車力汽車設(shè)計的一個重要內(nèi)容，直接影響混合動力汽車將來的排放

23、和燃油經(jīng)濟性能，它包括合理的選擇和匹將來的排放和燃油經(jīng)濟性能，它包括合理的選擇和匹配發(fā)動機功率、動力電池容量和電動機的功率等，以配發(fā)動機功率、動力電池容量和電動機的功率等，以確定車輛的混合度，組成性能最優(yōu)的混合驅(qū)動系統(tǒng)。確定車輛的混合度，組成性能最優(yōu)的混合驅(qū)動系統(tǒng)。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 24 頁5能量再生制動回收系統(tǒng)能量再生制動回收系統(tǒng)能量再生制動回收是混合動力汽車提高燃油經(jīng)濟性能量再生制動回收是混合動力汽車提高燃

24、油經(jīng)濟性的又一重要途徑，由于制動關(guān)系到行車安全性，如何的又一重要途徑，由于制動關(guān)系到行車安全性，如何在最大限度回收制動時的車輛動能與保證安全的制動在最大限度回收制動時的車輛動能與保證安全的制動距離和車輛行駛穩(wěn)定性之間取得平衡，是再生制動系距離和車輛行駛穩(wěn)定性之間取得平衡，是再生制動系統(tǒng)需要解決的難題之一，再生制動系統(tǒng)與車輛防抱死統(tǒng)需要解決的難題之一，再生制動系統(tǒng)與車輛防抱死制動系統(tǒng)的結(jié)合可以完美地解決這一難題。制動系統(tǒng)的結(jié)合可以完美地解決這一難題。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGIN

25、EERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 25 頁6先進車輛控制技術(shù)在混合動力汽車上的應(yīng)用先進車輛控制技術(shù)在混合動力汽車上的應(yīng)用傳統(tǒng)汽車的車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)與混合動力系統(tǒng)控傳統(tǒng)汽車的車輛動力學(xué)控制系統(tǒng)與混合動力系統(tǒng)控制以及制動能量回收控制的結(jié)合，將是混合動力汽車制以及制動能量回收控制的結(jié)合，將是混合動力汽車控制技術(shù)的下一個研究熱點。另外，隨著混合動力汽控制技術(shù)的下一個研究熱點。另外，隨著混合動力汽車研究的深入，傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動控制系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定車研究的深入，傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動控制系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等如何與混合動力汽車的能量管理及動力性控制系統(tǒng)等如何與混合動力汽車的能量管理及動力系

26、統(tǒng)控制相結(jié)合，將越來越顯示其重要性與必要性。系統(tǒng)控制相結(jié)合，將越來越顯示其重要性與必要性。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 26 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 27 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLO

27、GYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 28 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 29 頁在混合動力汽車中，動力源部件的協(xié)調(diào)工作對整車的性能影在混合動力汽車中，動力源部件的協(xié)調(diào)工作對整車的性能影響很大，尤其對混聯(lián)式混合動力汽車，由于動力分配裝置的存響很大，尤其對混聯(lián)式混合動力汽車，由于動力分配裝置的存在，對動力源部件的匹配及合理控制要求更高。在，對動力源部件

28、的匹配及合理控制要求更高?；旌蟿恿ζ嚝@得高的燃油經(jīng)濟性主要通過以下原則來實現(xiàn)：混合動力汽車獲得高的燃油經(jīng)濟性主要通過以下原則來實現(xiàn)：(1) 將較小型發(fā)動機安裝在汽車上并使發(fā)動機在較高負(fù)荷下工將較小型發(fā)動機安裝在汽車上并使發(fā)動機在較高負(fù)荷下工作作(獲取較高的效率獲取較高的效率)；(2) 將制動時產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能用于汽車加速或為其提供將制動時產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能用于汽車加速或為其提供動力；動力；(3) 采用高效率的電動機將汽車從靜止?fàn)顟B(tài)起動起來等。采用高效率的電動機將汽車從靜止?fàn)顟B(tài)起動起來等。下面以某汽車為例，保持原車的外形參數(shù)不變，只對其動力下面以某汽車為例，保持原車的外形參數(shù)不變，只對其

29、動力系統(tǒng)進行重新設(shè)計，動力系統(tǒng)采用混聯(lián)式結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)進行重新設(shè)計，動力系統(tǒng)采用混聯(lián)式結(jié)構(gòu)。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 30 頁發(fā)動機功率的選擇對混聯(lián)式混合動力傳動系的設(shè)計至關(guān)重要。發(fā)動機功率的選擇對混聯(lián)式混合動力傳動系的設(shè)計至關(guān)重要。發(fā)動機功率偏大，車輛燃油經(jīng)濟性和排放性能就差；發(fā)動機功發(fā)動機功率偏大，車輛燃油經(jīng)濟性和排放性能就差；發(fā)動機功率偏小，后備功率就小，電動機只有提供更多的驅(qū)動功率，才率偏小，后備功率就小，電動機只有

30、提供更多的驅(qū)動功率，才能滿足一定的車輛行駛性能要求，這勢必引起電動機和電池組能滿足一定的車輛行駛性能要求，這勢必引起電動機和電池組容量取值的增大和車輛成本的增加。另外，電池組數(shù)目增多，容量取值的增大和車輛成本的增加。另外，電池組數(shù)目增多，在車輛上布置困難，車重增加，僅依靠發(fā)動機的富裕功率難以在車輛上布置困難，車重增加，僅依靠發(fā)動機的富裕功率難以維持電池組的額定電量，限制了車輛的續(xù)駛里程。維持電池組的額定電量，限制了車輛的續(xù)駛里程。汽車行駛時功率平衡方程式為汽車行駛時功率平衡方程式為)dd36007614036003600(13tumuAuCGiuGfuPaaDaaTe規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）

31、（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 31 頁汽車在勻速行駛時各汽車在勻速行駛時各種坡度下行駛車速與種坡度下行駛車速與所需功率的關(guān)系曲線，所需功率的關(guān)系曲線，如圖如圖6.8所示。所示。設(shè)計發(fā)動機的最大功設(shè)計發(fā)動機的最大功率為率為55kW，最高轉(zhuǎn)速為6000r/min。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車

32、技術(shù) 第 32 頁電動機在混聯(lián)式混合動力汽車上起著很重要的作用，它既可電動機在混聯(lián)式混合動力汽車上起著很重要的作用，它既可以作啟動電動機使用，又可以起到串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)中電動機以作啟動電動機使用，又可以起到串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)中電動機的作用，還可以在制動時作為發(fā)電動機回收制動能量。因此，的作用，還可以在制動時作為發(fā)電動機回收制動能量。因此，在混聯(lián)式混合動力汽車上對以電動和發(fā)電模式工作的電動機在混聯(lián)式混合動力汽車上對以電動和發(fā)電模式工作的電動機有更高的要求：恒轉(zhuǎn)矩、恒功率有更高的要求：恒轉(zhuǎn)矩、恒功率(弱磁控制弱磁控制)工作，高效率的大工作，高效率的大功率輸出，接近雙倍功率的過載量。混合動力汽車上使用的功

33、率輸出，接近雙倍功率的過載量?；旌蟿恿ζ嚿鲜褂玫碾妱訖C有直流電動機、永磁無刷電動機、感應(yīng)電動機和開關(guān)電動機有直流電動機、永磁無刷電動機、感應(yīng)電動機和開關(guān)磁阻電動機等。研究開發(fā)體積小、重量輕、工作可靠以及動磁阻電動機等。研究開發(fā)體積小、重量輕、工作可靠以及動態(tài)響應(yīng)好的電動機，對混合動力汽車進一步提高動力性和經(jīng)態(tài)響應(yīng)好的電動機，對混合動力汽車進一步提高動力性和經(jīng)濟性極為重要。濟性極為重要。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 33 頁

34、1逆變器逆變器/電動機控制策略電動機控制策略規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 34 頁電動機的轉(zhuǎn)矩電動機的轉(zhuǎn)矩速度曲線給出了牽引驅(qū)動期望的寬調(diào)速范圍速度曲線給出了牽引驅(qū)動期望的寬調(diào)速范圍輪廓，它具有三個特征工作區(qū)：恒轉(zhuǎn)矩、恒功率和有限轉(zhuǎn)差。輪廓，它具有三個特征工作區(qū)：恒轉(zhuǎn)矩、恒功率和有限轉(zhuǎn)差。恒轉(zhuǎn)矩區(qū)是從零轉(zhuǎn)速到基速。在這個區(qū)域里，逆變器在脈寬恒轉(zhuǎn)矩區(qū)是從零轉(zhuǎn)速到基速。在這個區(qū)域里，逆變器在脈寬調(diào)制模式下工作為電動機提供變化的頻

35、率和變化的電壓。為調(diào)制模式下工作為電動機提供變化的頻率和變化的電壓。為恒功率區(qū)的范圍從基速到最大速度。在這個區(qū)域里，逆變器恒功率區(qū)的范圍從基速到最大速度。在這個區(qū)域里，逆變器給電動機提供可變頻率，而交流電壓保持不變。給電動機提供可變頻率，而交流電壓保持不變。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 35 頁2電動機功率設(shè)計電動機功率設(shè)計 通常，適用于電動車輛使用的電動機外特性為：在額定轉(zhuǎn)速通常，適用于電動車輛使用的電動機外特性為：在額

36、定轉(zhuǎn)速以下，電動機以恒轉(zhuǎn)矩模式工作，在額定轉(zhuǎn)速以上，以恒功以下，電動機以恒轉(zhuǎn)矩模式工作，在額定轉(zhuǎn)速以上，以恒功率模式工作。相應(yīng)參數(shù)選取包括：電動機額定功率、電動機率模式工作。相應(yīng)參數(shù)選取包括：電動機額定功率、電動機額定轉(zhuǎn)速與電動機最高轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)速與電動機最高轉(zhuǎn)速。依據(jù)控制策略，電動機起動功率應(yīng)滿足汽車的最大爬坡度和依據(jù)控制策略，電動機起動功率應(yīng)滿足汽車的最大爬坡度和加速時間要求。可設(shè)汽車在混合驅(qū)動工況時以最大速比原地加速時間要求?？稍O(shè)汽車在混合驅(qū)動工況時以最大速比原地起步加速或爬坡，油門全開，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達(dá)到最高功率對起步加速或爬坡，油門全開，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速達(dá)到最高功率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，控制發(fā)動機

37、保持在該點工作，并控制電動機保應(yīng)的轉(zhuǎn)速時，控制發(fā)動機保持在該點工作，并控制電動機保持在該轉(zhuǎn)速下工作，調(diào)整發(fā)電動機轉(zhuǎn)速及速比來增大車速。持在該轉(zhuǎn)速下工作，調(diào)整發(fā)電動機轉(zhuǎn)速及速比來增大車速。規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 36 頁由最大爬坡度要求得由最大爬坡度要求得由原地起步加速時間要求得由原地起步加速時間要求得 015.21sincos2maxmaxmaxFdtAuCmgmgfF0d)(6 . 310uFFFmtuwft規(guī)格嚴(yán)格

38、 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 37 頁使用使用MATLAB中的函數(shù)中的函數(shù)fzero求解，得到滿足加速時間或最大求解，得到滿足加速時間或最大爬坡度要求的最小電動機啟動功率，取兩者之中較大值作為電爬坡度要求的最小電動機啟動功率，取兩者之中較大值作為電動機啟動功率。數(shù)值整數(shù)化后為動機啟動功率。數(shù)值整數(shù)化后為40kW。電動機的最高轉(zhuǎn)速對傳動系的尺寸、電動機的額定轉(zhuǎn)矩都有電動機的最高轉(zhuǎn)速對傳動系的尺寸、電動機的額定轉(zhuǎn)矩都有影響?？紤]到上面因

39、素的影響，選取電動機最高轉(zhuǎn)速為影響?？紤]到上面因素的影響，選取電動機最高轉(zhuǎn)速為9000r/min，擴大恒功率區(qū)系數(shù)，擴大恒功率區(qū)系數(shù)4.5。對仿真結(jié)果分析可知當(dāng)發(fā)動機、電動機與蓄電池功率不變，對仿真結(jié)果分析可知當(dāng)發(fā)動機、電動機與蓄電池功率不變，并且整車總質(zhì)量不變時，改變發(fā)電動機的功率值對整車的動力并且整車總質(zhì)量不變時，改變發(fā)電動機的功率值對整車的動力性與經(jīng)濟性影響非常微小，因此本車采用小型輕量高效的交流性與經(jīng)濟性影響非常微小，因此本車采用小型輕量高效的交流永磁同步電動機。功率為永磁同步電動機。功率為15kW，質(zhì)量為，質(zhì)量為33kg。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTIT

40、UTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 38 頁目前，電化學(xué)蓄電池仍是多源混合驅(qū)動的一個基本組成元素，目前，電化學(xué)蓄電池仍是多源混合驅(qū)動的一個基本組成元素，無論是在串聯(lián)、并聯(lián)還是在混聯(lián)的混合傳動結(jié)構(gòu)中，電化學(xué)蓄無論是在串聯(lián)、并聯(lián)還是在混聯(lián)的混合傳動結(jié)構(gòu)中，電化學(xué)蓄電池都被用做輔助能源。大多數(shù)混合電動車輛在再生制動時就電池都被用做輔助能源。大多數(shù)混合電動車輛在再生制動時就像通常的電動車一樣：牽引電動機工作于發(fā)電模式，汽車的動像通常的電動車一樣：牽引電動機工作于發(fā)電模式，汽車的動能通過牽引電動機傳

41、遞給電池。能通過牽引電動機傳遞給電池。 混合動力汽車用電池不僅需要高能量密度，而且還需要高功混合動力汽車用電池不僅需要高能量密度，而且還需要高功率密度。研究與開發(fā)高性能、低成本、壽命長的電池，仍然是率密度。研究與開發(fā)高性能、低成本、壽命長的電池，仍然是發(fā)展混合動力汽車的關(guān)鍵問題之一。發(fā)展混合動力汽車的關(guān)鍵問題之一。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 39 頁1.蓄電池通用模型蓄電池通用模型 放電時：放電時：充電時：充電時：waa

42、RiEU waaRiEU規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 40 頁蓄電池放電：蓄電池放電： itanaAauttiQtictiQ0d),()(),( ttiitiQtiQattaAauaumiid,),(),(1 ttiQickitanaAd),()(01 ttiiQkkmiittaaAnd,11 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBIL

43、E ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 41 頁)()(),(naaAItii 111d,)()(),(miittaaAmaawttiiQkltikEbktiR),()()(),(ktiRtikEktuawa11),()()(miiiAdktukEt規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 42 頁 蓄電池充電：蓄電池充電： 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECH

44、NOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 43 頁蓄電池不工作時：蓄電池不工作時： 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 44 頁2蓄電池功率設(shè)計蓄電池功率設(shè)計 具體的汽車行駛功率的變化與蓄電池的瞬時負(fù)載電流、電壓具體的汽車行駛功率的變化與蓄電池的瞬時負(fù)載電流、電壓和內(nèi)阻的變化，特別是與蓄電池中得出能量變化密切相關(guān)。和內(nèi)阻的變化，特別是與蓄電池中得出能量變

45、化密切相關(guān)。內(nèi)阻為內(nèi)阻為 電動勢為電動勢為 1 , 0)()()()()()(),(tktkkltikEkbktRaw)()(kEtE規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 45 頁3蓄電池仿真模型蓄電池仿真模型（1）蓄電池開路電壓和內(nèi)阻計算模塊；）蓄電池開路電壓和內(nèi)阻計算模塊； （2）功率限制模塊；）功率限制模塊； （3）蓄電池負(fù)載電流計算模塊；）蓄電池負(fù)載電流計算模塊；（4）SOC計算模塊；計算模塊； （5）蓄電池散熱模型；）蓄電

46、池散熱模型； （6）蓄電池總成模型。）蓄電池總成模型。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 46 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 47 頁 動力分配裝置圖動力分配裝置圖 通過對行星機構(gòu)的變速比和受力分析可以得到如通過對行星機構(gòu)的變速比和受力分析可以得到如下方程下

47、方程 ：213321)1 ()1 (0)1 (TkkTkTkkPRPSPPP規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 48 頁 驅(qū)動力：驅(qū)動力： 混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的行星齒輪機構(gòu)可以充分滿混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的行星齒輪機構(gòu)可以充分滿足車輛用任何一種獨立驅(qū)動模式或任何一種混合驅(qū)足車輛用任何一種獨立驅(qū)動模式或任何一種混合驅(qū)動模式，平穩(wěn)有序的運轉(zhuǎn)來帶動車輛行駛，不會發(fā)動模式，平穩(wěn)有序的運轉(zhuǎn)來帶動車輛行駛，不會發(fā)生任何的運動干擾。用多能源動力總成

48、控制模塊，生任何的運動干擾。用多能源動力總成控制模塊，隨機的轉(zhuǎn)換車輛的驅(qū)動模式，使發(fā)動機和驅(qū)動電動隨機的轉(zhuǎn)換車輛的驅(qū)動模式，使發(fā)動機和驅(qū)動電動機始終保持最佳效率狀態(tài)。機始終保持最佳效率狀態(tài)。 riTFTtqt0規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 49 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)

49、院新能源汽車技術(shù) 第 50 頁混聯(lián)式混合動力汽車有以下幾種控制方法：恒工作點控制方混聯(lián)式混合動力汽車有以下幾種控制方法：恒工作點控制方法，由于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電動機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整，法，由于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電動機的轉(zhuǎn)速來調(diào)整，發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都可以不受制于汽車復(fù)雜的工況，驅(qū)動系發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都可以不受制于汽車復(fù)雜的工況，驅(qū)動系統(tǒng)的控制策略與串聯(lián)式統(tǒng)的控制策略與串聯(lián)式HEV相似；總功率損失最小化原則，功相似；總功率損失最小化原則，功率的分配可以根據(jù)總功率損失最小來定義，包括所有零部件的率的分配可以根據(jù)總功率損失最小來定義，包括所有零部件的總效率損失；維持電池的總效率損失；維

50、持電池的SOC值，在這種方法中，當(dāng)車輛需要值，在這種方法中，當(dāng)車輛需要較大的加速時，發(fā)動機和電動機同時驅(qū)動車輪。較大的加速時，發(fā)動機和電動機同時驅(qū)動車輪。 混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)是通過行星齒輪裝置結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了控制方混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)是通過行星齒輪裝置結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了控制方法的可操作性。此處采用了以設(shè)定車速和電池荷電狀態(tài)法的可操作性。此處采用了以設(shè)定車速和電池荷電狀態(tài)SOC為為控制信號的控制方法。通過動力分配裝置的執(zhí)行，靈活的選用控制信號的控制方法。通過動力分配裝置的執(zhí)行，靈活的選用最優(yōu)的能量流動途徑，其工作模式及能量流動如圖所示：最優(yōu)的能量流動途徑，其工作模式及能量流動如圖所示： 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海

51、）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 51 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 52 頁 圖中字母所代表的能量流動方向如下：圖中字母所代表的能量流動方向如下：A：電池組：電池組電動機電動機車輪；車輪；B：發(fā)動機：發(fā)動機車輪；車輪；C：發(fā)動機：發(fā)動機發(fā)電動機發(fā)電動機電動機電動機車輪；車輪；D：

52、發(fā)動機：發(fā)動機發(fā)電動機發(fā)電動機電池組；電池組；E：車輪：車輪電動機電動機電池組。電池組。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 53 頁車輛起動或輕載工況：此時，由于發(fā)動機不能有效地工作，車輛起動或輕載工況：此時，由于發(fā)動機不能有效地工作，所以關(guān)閉發(fā)動機，而由電動機單獨驅(qū)動車輛；所以關(guān)閉發(fā)動機，而由電動機單獨驅(qū)動車輛；車輛正常行駛工況：此時，發(fā)動機輸出功率的一部分用于直車輛正常行駛工況：此時，發(fā)動機輸出功率的一部分用于直接驅(qū)動車輛，

53、剩余部分經(jīng)發(fā)電動機轉(zhuǎn)化為電能后向電動機供接驅(qū)動車輛，剩余部分經(jīng)發(fā)電動機轉(zhuǎn)化為電能后向電動機供電（電（B）、（）、（C）；）；全節(jié)氣門開度加速工況：此時，由電動機和發(fā)電動機共同驅(qū)全節(jié)氣門開度加速工況：此時，由電動機和發(fā)電動機共同驅(qū)動功率（動功率（A）、（）、（B）、（）、（C）；）；減速減速/制動工況：此時，電動機以發(fā)電模式工作，實現(xiàn)再生制動工況：此時，電動機以發(fā)電模式工作，實現(xiàn)再生制動（制動（D）；）；電池組充電工況：當(dāng)車載電池組電量偏低時，即使已經(jīng)停車，電池組充電工況：當(dāng)車載電池組電量偏低時，即使已經(jīng)停車，發(fā)動機也應(yīng)繼續(xù)工作并對電池組進行補充充電（發(fā)動機也應(yīng)繼續(xù)工作并對電池組進行補充充電（E

54、）。）。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 54 頁在汽車這樣一個非常復(fù)雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)中，單在汽車這樣一個非常復(fù)雜的非線性動態(tài)系統(tǒng)中，單純的建立數(shù)學(xué)模型來對設(shè)計變量進行優(yōu)化是很不現(xiàn)實純的建立數(shù)學(xué)模型來對設(shè)計變量進行優(yōu)化是很不現(xiàn)實的，很多所謂的優(yōu)化匹配都是使用動力性指標(biāo)作為約的，很多所謂的優(yōu)化匹配都是使用動力性指標(biāo)作為約束簡單計算得來的，得到的數(shù)據(jù)只是建立在理論分析束簡單計算得來的，得到的數(shù)據(jù)只是建立在理論分析基礎(chǔ)上的，并沒有

55、達(dá)到真正意義上的優(yōu)化。可以使用基礎(chǔ)上的，并沒有達(dá)到真正意義上的優(yōu)化?？梢允褂梅抡孳浖抡孳浖嗀DVISOR與數(shù)值計算的結(jié)合進行優(yōu)化，效與數(shù)值計算的結(jié)合進行優(yōu)化，效果顯然高于簡單的計算選取。在前面合理設(shè)計的數(shù)據(jù)果顯然高于簡單的計算選取。在前面合理設(shè)計的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上會使所需測試的數(shù)據(jù)大大減小，加快優(yōu)化速度?；A(chǔ)上會使所需測試的數(shù)據(jù)大大減小，加快優(yōu)化速度。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 55 頁 只有三大動力元件功率變化的情況下，對

56、于整車的只有三大動力元件功率變化的情況下，對于整車的動力性和燃油經(jīng)濟性有如下的函數(shù)關(guān)系：動力性和燃油經(jīng)濟性有如下的函數(shù)關(guān)系： 0100km加速時間加速時間 ： 最大爬坡度最大爬坡度 ： 燃油消耗量燃油消耗量 ： HC排放量排放量 ： CO排放量排放量 ： NOx排放量排放量 ： 為發(fā)動機功率；為發(fā)動機功率； 為電動機功率；為電動機功率； 為電池組功率。為電池組功率。 ),(1100bmePPPFt),(2maxbmePPPFi),(bmePPPGg ),(bmeHHPPPGg),(bmeCCPPPGg),(bmeNNPPPGgePmPbP規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INST

57、ITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 56 頁通過以上函數(shù)，對各種性能的重要性進行加權(quán)值分通過以上函數(shù)，對各種性能的重要性進行加權(quán)值分析，使用析，使用MATLAB中的中的MIN函數(shù)容易得到插值數(shù)據(jù)函數(shù)容易得到插值數(shù)據(jù)中的最小值，同時找出對應(yīng)于最小值的設(shè)計變量值中的最小值，同時找出對應(yīng)于最小值的設(shè)計變量值作為最終的設(shè)計結(jié)果。作為最終的設(shè)計結(jié)果。得到動力源優(yōu)化分配的結(jié)果之后，再次使用仿真軟得到動力源優(yōu)化分配的結(jié)果之后，再次使用仿真軟件對整車的性能進行仿真分析，在件對整車的性能進行仿真分析，在

58、UDDS循環(huán)工況下循環(huán)工況下分別對使用傳統(tǒng)設(shè)計方法和優(yōu)化設(shè)計方法得到的整分別對使用傳統(tǒng)設(shè)計方法和優(yōu)化設(shè)計方法得到的整車性能進行仿真分析。車性能進行仿真分析。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 57 頁規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 58 頁（1）在沒有降低原車動

59、力性的條件下，經(jīng)改裝的混聯(lián)式混）在沒有降低原車動力性的條件下，經(jīng)改裝的混聯(lián)式混合動力汽車燃油經(jīng)濟性與排放性能都有明顯的改善，達(dá)到節(jié)合動力汽車燃油經(jīng)濟性與排放性能都有明顯的改善，達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。能和環(huán)保的目的。 （2）采用傳統(tǒng)設(shè)計方法改裝的車在動力性上稍好于采用優(yōu)）采用傳統(tǒng)設(shè)計方法改裝的車在動力性上稍好于采用優(yōu)化方法改裝的車，但在經(jīng)濟性上后者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于前者，在車化方法改裝的車，但在經(jīng)濟性上后者要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于前者，在車的動力性沒有降低的情況下，盲目的提高動力性是沒有必要的動力性沒有降低的情況下，盲目的提高動力性是沒有必要的，這就說明了傳統(tǒng)的設(shè)計方法得到的結(jié)果并不是最優(yōu)解，的，這就說明了傳統(tǒng)的設(shè)計

60、方法得到的結(jié)果并不是最優(yōu)解，優(yōu)化出來的設(shè)計值才能使整車的綜合性能達(dá)到最佳。優(yōu)化出來的設(shè)計值才能使整車的綜合性能達(dá)到最佳。 規(guī)格嚴(yán)格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽車工程學(xué)院汽車工程學(xué)院新能源汽車技術(shù) 第 59 頁制動能量回收系統(tǒng)又叫再生制動系統(tǒng)，是指汽車在制動或下制動能量回收系統(tǒng)又叫再生制動系統(tǒng)，是指汽車在制動或下坡時將儲存于車身上的勢能和動能，通過電動機轉(zhuǎn)化為電能，坡時將儲存于車身上的勢能和動能，通過電動機轉(zhuǎn)化為電能，并儲存于儲能裝置中的過程。并儲存于儲能裝置中的過程。再生