【正文】 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的后輪動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的前輪動(dòng)力進(jìn)行組合，成為混合四輪驅(qū)動(dòng)模式。并聯(lián)控制策略主要包括：靜態(tài)邏輯門限值策略、瞬時(shí)優(yōu)化控制策略、全局優(yōu)化控制策略和模糊邏輯控制策略。這種策略的主要依據(jù)是工程經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)部件的穩(wěn)態(tài)效率 MAP 圖來確定如何進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力分配。 在正常行駛模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)總是工作在“發(fā)動(dòng)機(jī)工作最小功率”和“電動(dòng)機(jī)助力最小功率”之間效率最高的區(qū)域。發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)功率為需求的驅(qū)動(dòng)功率與充電功率之和。然而，當(dāng)制動(dòng)能量超過可回饋的制動(dòng)能量時(shí)，液壓制動(dòng)系統(tǒng)將提供剩余的制動(dòng)能量。瞬時(shí)優(yōu)化策略一般是采用“等效燃油消耗最少”法或“功率損失最小”法，二者原理類似。等效燃油消耗最小方法在每一步長(zhǎng)內(nèi)是最 裝 訂 線 13 優(yōu)的，但無法保證在整個(gè)運(yùn)行區(qū)間內(nèi)最優(yōu)，而且需要大量的浮點(diǎn)運(yùn)算和比較精確的車輛模型，計(jì)算量大，實(shí)現(xiàn) 困難。 +錯(cuò)誤 !未找到引用源。由優(yōu)化理論可知，瞬時(shí)最小值之和并不等于和的最小值，因此瞬時(shí)優(yōu)化模式并不能導(dǎo)致全局最優(yōu)的控制策略。對(duì)于一般的控制對(duì)象，該方法通常按照時(shí)間順序把一個(gè)過程分為若干段，把一個(gè)復(fù)雜的決策問題（包括連續(xù)變量和離散變量的取值序列）轉(zhuǎn)化為一系列單段（某一時(shí)間段內(nèi)）決策問題，然后從最后一段狀態(tài)開始逆向遞推到初始段狀態(tài)為止，最后就可以求解出完整的最優(yōu)策略（即輸入控制量的最優(yōu)值序列）。 圖 31 貝爾曼（ Bellman）動(dòng)態(tài)規(guī)劃全局優(yōu)化原理 在實(shí)際混合動(dòng)力系統(tǒng)的仿真優(yōu)化中， Bellman 過程這樣來實(shí)現(xiàn)：首先通過離散 SOC 來建立 Bellman 過程的節(jié)點(diǎn)， SOC 離散精度可以選擇為 1%，時(shí)間步長(zhǎng)可以確定為 1s。仿真結(jié)果顯示，在某種工況循環(huán)下，通常全局優(yōu)化比瞬時(shí)優(yōu)化降低油耗 5%～ 20%。模糊邏輯控制策略目標(biāo)與瞬時(shí)優(yōu)化控制策略類似，但與瞬時(shí)控制策略相比，模糊邏輯控制策略具有魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)。得到了精確的數(shù)字控制量后，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換變?yōu)榫_的模擬量送給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即電動(dòng)機(jī)控制器，對(duì)驅(qū) 動(dòng)電機(jī)進(jìn)行第一步控制，然后等待第二次采樣，進(jìn)行第二步控制，這樣循環(huán)下去，就實(shí)現(xiàn)了對(duì)被控制對(duì)象的模糊控制，完成驅(qū)動(dòng)控制的要求。管理模式應(yīng)該遵循選定的能量管理策略并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車要達(dá)到的目標(biāo)，一般來說，應(yīng)該達(dá)到的幾個(gè)主要設(shè)定目標(biāo)是： 裝 訂 線 16 （ 1） 使燃油經(jīng)濟(jì)性；（ 2）使排放最低；（ 3）為了保持整車價(jià)格能夠被市場(chǎng)接受，使啟動(dòng)系統(tǒng)成本最小化；（ 4）在實(shí)現(xiàn)上述三點(diǎn)同時(shí)，維持或者提高整車的性能。這種控制策略容易對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化 ICE 曲線控制策略從靜態(tài)條件下的發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性出發(fā)，將一定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和一定負(fù)荷下發(fā)動(dòng)機(jī)的最低燃油消耗點(diǎn)連成一條 線，也就是靜態(tài)條件下發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作曲線。 四 混合動(dòng)力汽車優(yōu)缺點(diǎn)分析 混合動(dòng)力汽車的 優(yōu)點(diǎn)分析 在所有的節(jié)能環(huán)保型汽車技術(shù)當(dāng)中，混合動(dòng)力技術(shù)被公認(rèn)為是目前最可行、最現(xiàn)實(shí)的節(jié)能技術(shù)，而混合動(dòng)力汽車也是目前世界上唯一能實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保型汽車，這是混合動(dòng)力汽車的最大優(yōu)勢(shì)所在。 （ 2） 動(dòng)力性能佳。根據(jù)豐田公司的測(cè)試，普銳斯在城市路況下行駛比同等排量的花冠轎車節(jié)油 44． 4％，在市郊行駛節(jié)油 29． 7％。 和許多新技術(shù)一樣，混合動(dòng)力系統(tǒng)的生產(chǎn)成本比內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的成本更高。 在高速公路上表現(xiàn)不佳。另一方面，混合動(dòng)力汽車成本過高絕對(duì)是目前混合動(dòng)力電動(dòng)汽車推廣應(yīng)用的主要難點(diǎn) , 這是因?yàn)榛旌蟿?dòng)力汽車除了以往的動(dòng)力裝置外 , 至少還必須安裝電池 , 其成本不可能降至普通汽車的水準(zhǔn)。目前，世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動(dòng) 力汽車的企業(yè)，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。為保持領(lǐng)先地位，豐田公司加大了對(duì)混合動(dòng)力車的投入， 20xx 年，豐田投資 1000 萬美元在美國(guó)肯塔基州工廠改造設(shè)備和訓(xùn)練員工。豐田公司預(yù)測(cè)，在未來的 10 年內(nèi)，其在美國(guó)的全部轎車銷量中， 混 合動(dòng)力車型將占有 25％的市場(chǎng)份額。通用汽車公司在 20xx 年底特律北美國(guó)際汽車展上發(fā)布了兩款全新混合動(dòng)力 SUV： 20xx 年土星 Vue Green Line 混合動(dòng)力車和 20xx 雪佛蘭 Tahoe 雙模式混合動(dòng)力車。目前，混合動(dòng)力汽車技術(shù)及市場(chǎng)均看好。 目前，日本豐田汽車公司是走在混合動(dòng)力汽車研發(fā)最前沿的汽車公司，開發(fā)的混合動(dòng)力汽車已達(dá)到實(shí)用化水平。豐田 Prius 混合動(dòng)力系統(tǒng) (THS)電子控制裝置的特點(diǎn)是，可分別利用電能、汽油或兩者組合同時(shí)工作。該裝置利用一套行星齒輪組將發(fā)動(dòng)機(jī)功率直接傳遞到車的 前輪和發(fā)電機(jī)上。豐田汽車公司計(jì)劃 20l2 年在其全部汽車產(chǎn)品上采用汽油電力混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染。在美國(guó)47 個(gè)州的 21 個(gè)聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室， 51所大學(xué)中，有 1200 多個(gè) PNGV 的研究專案正在進(jìn)行中， PNGV計(jì)劃已使美國(guó)全國(guó)形成了一個(gè)汽車技術(shù)創(chuàng)新的國(guó)家行動(dòng)。這是一輛四門、五人座轎車，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)系由一臺(tái) 3缸 升直噴柴油引擎與兩臺(tái)電動(dòng)機(jī) (包括驅(qū) 動(dòng)前輪的電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)后輪的柴油 電動(dòng)機(jī)組 )及一臺(tái)手動(dòng)自動(dòng)變速箱組成，而電動(dòng)機(jī)可吸收剎車過程中的制動(dòng)能量，并給以上的電池組充電。薩拉型混合動(dòng)力汽車以雪鐵龍的 Estate 加長(zhǎng)型轎車為原型，配備一個(gè) 55kWDE 的汽油內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè) 25kW的電動(dòng)機(jī)，排放量較同類普通汽車降低 35%，一次行程可高達(dá) 1000km。上汽集團(tuán)與通用簽署協(xié)議，將聯(lián)手開發(fā)混合動(dòng)力轎車和公交客車。 據(jù)悉，長(zhǎng)安集團(tuán)也已加快了混合動(dòng)力汽車的下線準(zhǔn)備，日前，長(zhǎng)安杰勛混合動(dòng)力汽車經(jīng)過六年的艱苦攻關(guān)研發(fā)成功，目前已進(jìn)入量產(chǎn)階段。 20 世紀(jì) 80 年代以來 , 許多發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入巨資研發(fā)電動(dòng)汽車，我國(guó)的“ 863 計(jì)劃”也已明確將電動(dòng)汽車作為重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。一汽和東風(fēng)汽車集團(tuán)聯(lián)合所在地高校和研究所，在各自客車底盤上，研發(fā)混合驅(qū)動(dòng)公共汽車和大型客車。其中， EQ7200HEV 型混合動(dòng)力轎車以風(fēng)神藍(lán)鳥轎車為平臺(tái)，以滿足未來城市公務(wù)、出租用車需求為目標(biāo)，最大限度利用東風(fēng)公司現(xiàn)有產(chǎn)品平臺(tái)及社會(huì)資源開發(fā)而成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。 北京嘉捷博大電動(dòng)車有限公司和常州客車廠合作開發(fā)了我國(guó)第一輛以燃?xì)鉁u輪機(jī)作為動(dòng)力機(jī)的混合動(dòng)力大客車。主要技術(shù)指標(biāo)： 尺寸參數(shù) 7210 2110 2670(mm)； 總重量 7t ；座位數(shù) 22＋ 10 ；發(fā)動(dòng)機(jī)類型 CY4105Q 型柴油機(jī) ；發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率 72kW； 變速器 5 檔機(jī)械變速 ；電機(jī)類型 交流異步 (矢量控 制 )； 電機(jī)功率 10 kW ；電池類型 免維護(hù)鉛酸電池 ；電池容量 100Ah ；最高車速 時(shí)速 110km 以上；最大爬坡度 20%以上；制動(dòng)距離 小于 10m(時(shí)速 30 公里 )。該款串聯(lián)式的混合動(dòng)力轎車屬中高檔， 13kW汽油機(jī)， 15kW 直流電機(jī)， 144v(105Ah)鉛酸電池， 4 2前驅(qū)動(dòng)形式，最高車速可達(dá) 135km/h。 混合動(dòng)力汽車 的 技術(shù) 混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)的全面改進(jìn)，各種高新技術(shù)開始在混合動(dòng)力汽車上應(yīng)用，主要技術(shù)包括：燃油動(dòng)力與電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)不斷取得進(jìn)展，節(jié)能效果不斷提高；高性能鋰離子電池、鎳氫電池取代傳統(tǒng)的鉛酸電池；高效的一體化電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的直流電機(jī)；電動(dòng)輔助系統(tǒng) 的廣泛應(yīng)用提高了整車能量利用效率和性能；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)了混合動(dòng)力汽車的模塊化和智能化；輕量化技術(shù)和電器結(jié)構(gòu)安全性技術(shù)得到了系統(tǒng)應(yīng)用。通過換用不同的發(fā)電機(jī)組即 APU，從汽、柴油內(nèi)燃機(jī)到氣體燃 裝 訂 線 24 料發(fā)動(dòng)機(jī)各種不同的能源動(dòng)力轉(zhuǎn)化裝置，形成油 — 電、氣 — 電等各種不同混合動(dòng)力系統(tǒng)，促進(jìn)了動(dòng)力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡與轉(zhuǎn)型。面對(duì)全球氣候變化，急需世界各國(guó)協(xié)同減低或控制 二氧化碳排放，“低碳經(jīng)濟(jì)”在這種形勢(shì)下應(yīng)運(yùn)而生。 (3)雖然原動(dòng)機(jī)會(huì)有排放產(chǎn)生，但是由于原動(dòng)機(jī)主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，因而大大減少了汽車上內(nèi)燃機(jī)變工況 (特別是低速、怠速 )時(shí)的排放，由于可回收制動(dòng)能量，使得混合動(dòng)力電動(dòng)汽車成為較低排放的節(jié)能汽車。能源危機(jī)問題已經(jīng)是世界范圍內(nèi)的共性問題。 電能的取得比石油更為簡(jiǎn)單，成本更低，利用各種方式獲得電源來供給電力汽車的使用，讓汽車的使用成本更低，同時(shí)由于電動(dòng)汽車的環(huán)保性，將令它成為新時(shí)代的交通工具 裝 訂 線 25 的代表，廣受世界各國(guó)人民的喜歡，這也就注定 它擁有龐大的市場(chǎng)。 （ 1） 混合動(dòng)力車 輛價(jià)格偏高制約消費(fèi)者的購(gòu)買力。雖然能降低油耗，但節(jié)省下的錢并不能抵消消費(fèi)者的購(gòu)車款。石油資源的日漸短缺，人們?cè)絹碓蕉嗟貙⒛抗馔度氲叫屡d能源的開發(fā)上。 混合動(dòng)力汽車要進(jìn)入實(shí)用化，需要具備高比能量和高比功率的能量?jī)?chǔ) 存裝置，低成本、高效率的功率電子設(shè)備和燃料經(jīng)濟(jì)性 高排放低的發(fā)動(dòng)機(jī)。 。 。 目前從全球范圍來看，混合動(dòng)力汽車已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕，國(guó)際、國(guó)內(nèi)的汽車企業(yè)在競(jìng)相研發(fā)混合動(dòng)力汽車。因而被業(yè)界認(rèn)為是目前最現(xiàn)實(shí)可行且長(zhǎng)遠(yuǎn)有效的節(jié)能環(huán)保方案。 1997 年 12 月，日本豐田汽車公司首先在日本市場(chǎng)上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車“普銳斯 裝 訂 線 27 （ PRIUS）”，該轎車于 20xx 年 7 月開始出口北美，同年 9月開始出口歐洲。在美國(guó)市場(chǎng)， 20xx 年混合動(dòng)力汽車的銷售量?jī)H為5 萬輛，而 20xx 年的銷售量快速增長(zhǎng)到 萬輛，占全部新車銷量的 %。豐田公司預(yù)測(cè)，在未來的 10 年內(nèi)，其在美國(guó)的全部轎車銷量中，混合動(dòng)力車型將占有 25%的市場(chǎng)份額。 政策的鼓勵(lì)對(duì)混合動(dòng)力車的市場(chǎng)推進(jìn)有著推波助瀾的作用。 20xx年 11月底， 10輛奇瑞 BSG 混合動(dòng)力轎車率先銷售到奇瑞出租車公司，計(jì)劃單車運(yùn)行 10萬公里以上。 裝 訂 線 29 結(jié) 語(yǔ) 本文 主要介紹了 混合動(dòng)力汽車 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作 原理 、控制策略 、 其優(yōu) 缺 點(diǎn) 、 技術(shù)難題 及市場(chǎng)前景等。 可以看出，混合動(dòng)力汽車與傳統(tǒng)的燃油汽車相比，在正常行駛時(shí)油耗低、排放少、對(duì)能量的利用率高，有著良好的使用性能；但目前與同類汽車產(chǎn)品相比售價(jià)偏高。 [3]張金柱 .《 混。 參考文獻(xiàn)： [1]關(guān)文達(dá) .《 汽車構(gòu)造 》 [M]，清華大學(xué)出版社， 20xx 年 1 月第二版。但要真正實(shí)現(xiàn)自主混合動(dòng) 力車型的普及，還有諸多障礙需要克服，包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題。 清華大學(xué)與清能華通共同研發(fā)的“ Micro 哈里”采用了自主研發(fā)的新型四輪智能驅(qū)動(dòng)技術(shù)和高能鋰離子動(dòng)力蓄電池，最高車速 65km/h， 0km/h～ 30km/h 加速時(shí)間 ，百公里能耗 5kWh，續(xù)航里程大于 120km。 在混合動(dòng)力汽車方面，首先在乘用車上推廣使用具有怠速停車功能和啟動(dòng)電機(jī)，發(fā)電機(jī)一體化的輕度混合動(dòng)力轎車技術(shù)，將其應(yīng)用到使用率較高的領(lǐng)域，如城市出租車；其次是在城市公交車輛上推廣應(yīng)用具有制動(dòng)能量回收功能的混合動(dòng)力，逐步擴(kuò)大其應(yīng) 用范圍。國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于 20xx年 11月 1日頒布實(shí)施的《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》為各種電動(dòng)汽車的推廣應(yīng)用掃清了政策障礙。 20xx 年，豐田汽車公司在美國(guó)市場(chǎng)上推出了 4款從現(xiàn)有車型改造成的混合動(dòng)力汽車，這些混合動(dòng)力汽車的外形、操控以及車內(nèi)的設(shè)備和普通車完全一樣。隨著油價(jià)的持續(xù)上漲，更多的消費(fèi)者開始購(gòu)買節(jié)油和環(huán)保的混合動(dòng)力汽車，這使得美國(guó)和日本混 合動(dòng)力汽車市場(chǎng)率先經(jīng)歷了“井噴式”增長(zhǎng)。 在歐美一些國(guó)家以及日本等國(guó)，個(gè)人購(gòu)買節(jié)能環(huán)保型車輛，政府都有一定程度的資金補(bǔ)貼，使得混合動(dòng)力汽車的購(gòu)車價(jià)與普 通的燃油車車價(jià)接近。面對(duì)交通能源與環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)，以能源多元化、排放潔凈化、燃料節(jié)約化為主要特征的節(jié)能與新能源汽車迅速發(fā)展，相互競(jìng)爭(zhēng)，并引發(fā)了汽車動(dòng)力的電控化和電氣化兩大技術(shù)變革，促進(jìn)了汽車能源及動(dòng)力的快速轉(zhuǎn)型。 混合動(dòng)力汽車的市場(chǎng)推廣 混合動(dòng)力汽車節(jié)能和環(huán)保效果明顯，得到快速發(fā)展，并在 各國(guó)的 優(yōu)惠政策鼓勵(lì)下，逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段。 、減輕質(zhì)量和降低制造成本。 、功率分配裝置及其與變速器一體化的設(shè)計(jì)。尤其電動(dòng)汽車作為一種零排放、高效率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及維修、使用方便的汽車，無疑是交通運(yùn)輸工具的最佳選擇。據(jù)調(diào)查，中國(guó)的汽車消費(fèi)主要還是傾向于經(jīng)濟(jì)型車輛，偏高的售價(jià)讓普通消費(fèi)者對(duì)混合動(dòng)力車望而卻步。目前由于技術(shù)限制，普銳斯售價(jià)一直偏高，在國(guó)外和國(guó)內(nèi)的售價(jià)上相差也較大。推出更加節(jié)能減排的汽車產(chǎn)品是所有汽車生產(chǎn)廠商的愿望。并且已經(jīng)確確實(shí)實(shí)在節(jié)能技術(shù)上有所作為。在某些對(duì)汽車排放嚴(yán)格限制的地區(qū) (如商業(yè)區(qū)、旅游區(qū)、居民小區(qū)等 )，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以關(guān)閉 APU，由純電力方式驅(qū)動(dòng)，成為零排放的電動(dòng)汽車。低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式。輔助動(dòng)力單元 (APU)的選用使汽車的續(xù)駛里程與動(dòng)力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平。從只具備自動(dòng)啟停、怠速關(guān)機(jī)功能的“微混合”、以并聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“強(qiáng)混合”，隨著電功率