淺談混合動力汽車控制策略(已修改)
2025-06-30 03:58 本頁面
【正文】 淺談混合動力汽車工作模式和控制策略王志杰（福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福州，350003）摘 要：依據(jù)混合動力電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀,介紹串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式的混合動力電動汽車的概況,探討三種結(jié)構(gòu)方式下的工作模式及其能量流動和幾種典型控制策略。關(guān)鍵詞:混合動力汽車；HEV；控制策略；6 / 60 前言近幾十年來,世界各國汽車工業(yè)都一直面對能源安全與環(huán)境保護(hù)兩大挑戰(zhàn),為此,各國政府紛紛制定相應(yīng)的對策,力圖開發(fā)新一代的清潔節(jié)能型汽車。從上世紀(jì)90年代開始,全球各大汽公司首先把目光投放到電動汽車研究上,但由于車用蓄電池的能量密度低、質(zhì)量較大,使得純電動汽車的續(xù)駛里程短且成本較高,很難實(shí)現(xiàn)市場化，而混合動力汽車的出現(xiàn)正好解決了這一難題?；旌蟿恿ζ嚕℉ybridElectric Vehicel,縮寫HEV）是將電動機(jī)與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，輔助動力單元實(shí)際上是一臺小型燃料發(fā)動機(jī)或動力發(fā)電機(jī)組?；旌蟿恿ζ嚱Y(jié)合了傳統(tǒng)和電動驅(qū)動系統(tǒng)的特點(diǎn)，即明顯減少汽車排放和降低油耗，又有大的行程?？刂撇呗允腔旌蟿恿ζ嚨暮诵?它根據(jù)駕駛員意圖和行駛工況,協(xié)調(diào)各部件間的能量流動合理進(jìn)行動力分配,優(yōu)化車載能源,提高整車經(jīng)濟(jì)性,適當(dāng)降低排放,并在不犧牲整車性能的況下,實(shí)現(xiàn)兩者之間的折中優(yōu)化。本文就混合動力汽車工作模式、能量流動和控制策略作了初步的論述，使人們對混合動力汽車技術(shù)有一定了解。1 混合動力汽車技術(shù) 串聯(lián)式混合動力電動汽車由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三大主要部件總成組成。發(fā)動機(jī)僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能供給 電動機(jī)，電動機(jī)驅(qū)動汽車行駛。發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能向電池充電，來延長混合動力電動汽車的行駛里程。另外電池還可以單獨(dú)向電動機(jī)提供 電能驅(qū)動電動汽車，使混合動力電動汽車在零污染狀態(tài)下行駛。當(dāng)混合動力汽車負(fù)荷小(空載)時，由電池驅(qū)動電動機(jī)帶動車輪轉(zhuǎn)動，此時的能量流動如圖1所示。載荷比較大時，則由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動電動機(jī)帶動車輪轉(zhuǎn)動。此時的能量流動如圖2所示。當(dāng)車處于啟動、加速、爬坡的工況時，發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)和蓄電池共同向電動機(jī)提供電能。能量流動圖如圖3所示。—蓄電池模式當(dāng)車處低速、滑行、減速的工況時，則由蓄電池組驅(qū)動電動機(jī)，由發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)組向電池組充電。能量流動圖如圖4所示。串聯(lián)式混合動力汽車控制策略按控制性質(zhì)可分為兩大類:一類是被動型能量控制,一類是主動型能量控制。被動型能量控制是在保證電池和發(fā)動機(jī)工作于最佳工作區(qū)范圍的條件下被動地滿足車輛功率需求的一種控制模式，這種控制模式以提高能量流動效率為其主要目的。主動型能量控制就是在注重提高汽車系統(tǒng)內(nèi)部能量流動效率的同時,再根據(jù)行車環(huán)境主動減小車輛功率需求。該策略屬于被動型能量控制，特征是發(fā)動機(jī)開機(jī)后即恒定地工作于效率最高點(diǎn)，為使蓄電池組工作于充放電性能良好的工作區(qū),預(yù)先設(shè)定了其充電狀態(tài)SOC（S
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