【正文】 動力性能、良好的燃油經(jīng)濟性、清潔環(huán)保、經(jīng)濟實用。提高汽車行駛過程中的能量再生利用效率 .從汽車制造階段著手 , 設(shè)計改進汽車動力系統(tǒng) , 滿足汽車再生制動回收要求，加強混合動力電動汽車的可靠性 , 解 決動力電池的使用壽命和可靠性問題 , 是混合動力電動汽車推廣應(yīng)用的前提。混合動力汽車充分吸取了電力 / 熱力系統(tǒng)中最大的優(yōu)勢 : 在遠(yuǎn)途時使用熱力發(fā)動機 , 在城市和過渡階段時使用電動機。就目前來說 , HEV 的價格比傳統(tǒng)汽車高出 20 %左右。盡管從長遠(yuǎn)來看只是一種過渡車型 , 但 HEV 在近 20～ 30 年內(nèi)很有發(fā)展前景 , 這一點是毫無疑問的。二是 HEV 本身可能確實具有商業(yè)前景 , 它也許會成為百年汽車史上的又一個里程碑 , 開創(chuàng)世界汽車工業(yè)的新篇 章。我國畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 19 的汽車工業(yè)應(yīng)順應(yīng)科技發(fā)展趨勢 , 抓住 HEV 這塊市場 , 在國外產(chǎn)品涌入之前 , 集中科研力量攻關(guān) , 迅速開發(fā)出自己的產(chǎn)品已刻不容緩。歐、美、日的汽車生產(chǎn)商已采用不同的布置型式、控制策略 , 在較短的開發(fā)周期內(nèi)將 HEV 產(chǎn)品化 , 并具市場規(guī)模。一是混合動力作為一種技術(shù) , 在不遠(yuǎn)的將來會成為燃料電池替換內(nèi)燃機的重要過渡技術(shù) , 對燃料電池混合動力車 (FCHV) 的開發(fā)將會起重要作用。相信隨著 HEV 的推廣和普及 , 生產(chǎn)批量上去后 , 其價格將逐步接近傳統(tǒng)汽車。與傳統(tǒng)型汽車相比 , HEV 可以確保具有同等的性能和優(yōu)勢 , 而在節(jié)能和排放上勝出一籌。 混合動力汽車在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上達到了提高燃料經(jīng)濟性和減少排放的目的 , 因而極具發(fā)展前景。 混合動力汽車絕對成本過高是目前混合動力電動汽車推廣應(yīng)用的主要難點 , 這是因為混合動力汽車除了以往的動力裝置外 , 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，我國電動汽車的研發(fā)水平與發(fā)達國家基本上處在同一起跑線上，在某些方面甚至超過國外。它首先應(yīng)用后向仿真方法，按照與實際功率流動相反的方向，根據(jù)道路循環(huán)的要求，從車輪模塊到發(fā)動機模塊與蓄電池模塊，計算出當(dāng)前部件對上一級部件的需求轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，逐級傳遞，直到發(fā)動機模塊與蓄電 池模塊計算出它們所能提供的實際功率為止 [17]。 混合動力汽車仿真方法分為前向仿真和后向仿真兩種，分別如圖 。由于 ADVISOR是免費而且代碼完全公開的，因此它是目前世界上用戶數(shù)量最多的電動汽車仿真軟件。 5）狀態(tài)確定子程序 根據(jù)確定的整車當(dāng)前工況和查表確定的節(jié)氣門開度和電動機負(fù)荷率，確定當(dāng)前發(fā)動機和電動機狀態(tài)。沒達到最大車速時，車輛加速行駛。 1） 整車工況確定子程序 根據(jù)加速踏板位置、制動踏板位置、蓄電池荷電狀態(tài)值和電子節(jié)氣門開度等狀態(tài)參數(shù)判斷混合動力汽車的工作模式及當(dāng)前的行駛工況。 。在車輛以正常車速巡航行駛時，由發(fā)動機驅(qū)動，發(fā)動機一旦啟動，就工作于負(fù)荷相對較高的高效區(qū)，如果輸出功率有富余，就將此部分功率用于向電池充電，以備將來電動機用?？刂撇呗栽O(shè)計的指導(dǎo)思想是以提高燃油經(jīng)濟性為目標(biāo)，在高效率區(qū)域調(diào)整發(fā)動機的工作點。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 第三章 混合動力汽車控制策略 控制策略概述 控制策略概念和原則 控制策略是混合動力汽車設(shè)計的 核心環(huán)節(jié)，其設(shè)計的成功與否直接決定了混合動力汽車性能的優(yōu)劣 [14]。 圖 電子節(jié)氣門控制示意圖 Fig. Sketch map of electronic air throttle control 2）制動踏板 制動踏板有雙重作用，在 HEV制動時控制再生能量的回收，在制動時驅(qū)動電動機轉(zhuǎn)換為發(fā)電機信號，將電能儲存到蓄電池中。當(dāng)監(jiān)測到油門踏板高度位置有變化，會瞬間將此信息送往 ECU。 其他 1）加速踏板 加速踏板的行程轉(zhuǎn)換為電信號，總成控制器對其進行信號轉(zhuǎn)換后，可以控制發(fā)動機的電子節(jié)氣門開度，調(diào)節(jié)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速和輸出功率。 離合器及離合器控制單元 離合器控制單元接收來自總成控制器的控制指令，向執(zhí)行器發(fā)出控制指令，控制離合器的工作狀態(tài)（分離或接合）。 電動機控制單元接收來自總成控制器的控制指令，向逆變器發(fā)出控制指令。 電動機及電動機控制單元 電動機控制單元由微處理器、程序和數(shù)據(jù)存儲器、 D/A轉(zhuǎn)換、開關(guān)量接口及電動機調(diào)速控制幾部分構(gòu)成。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 總成控制器E C U發(fā) 動 機 及 控 制 單 元電 動 機 及 控 制 單 元蓄 電 池 及 控 制 單 元離 合 器 及 控 制 單 元加 速 踏 板制 動 踏 板鑰 匙 開 關(guān) 圖 混合動力汽車控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 發(fā)動機及發(fā)動機控制單元 發(fā)動機控制單元由微處理器、程序和數(shù)據(jù)存儲器、 D/A轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)量接口及總線接口構(gòu)成。圖 ，在時間軸下方為負(fù)功率，用于制動 [10]。電動機轉(zhuǎn)化為發(fā)電機向蓄電池充電，同時向混合動力傳動系統(tǒng)提供部分或全部制動轉(zhuǎn)矩。在此模式下，發(fā)動機的驅(qū)動力和電動機的驅(qū)動力在轉(zhuǎn)矩合成裝置中進行疊加。 混合動力汽車的工作模式分類 并聯(lián)混合動力汽車具有兩種動力源，按照兩種動力源的供能狀態(tài)，并聯(lián)混合動力汽車的工作模式主要有五種 [9]：發(fā)動機驅(qū)動模式、電動機驅(qū)動模式、混合驅(qū)動模式、行車充電模式和再生制動模式。 混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖 混合動力汽車的性能要求及工作模式 混合動力汽車的性能要求 從混合電動汽車的總體開發(fā)目標(biāo)上來說，要求所設(shè)計的總成控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r檢測、采集整車的運行狀態(tài)信息，并根據(jù)駕駛員命令來優(yōu)化控制車輛，使車輛的各個性能都達到最佳。其結(jié)構(gòu)與混聯(lián)式混合動力汽車相似，因為它們都有起發(fā)電機和電動機作用的電動機，二者的主要區(qū)別在于復(fù)合式中的電動機允許功率流雙向流動，而混聯(lián)式中的發(fā)電機只允許復(fù)合式混合動力汽車 （ Complex Hybrid Electric VehicleCHEV） 結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，難功率流單向流動。另外還有電動／發(fā)電機、驅(qū)動電動機、減速器、動力電池組、以及為多能源動力組合或協(xié)調(diào)發(fā)動機驅(qū)動力與驅(qū)動電動機驅(qū)動力的專用裝置。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 8 在車輛需要最大輸出功率時，驅(qū)動電動機可以給發(fā)動機提供額外的輔助動力，因此賜 mⅣ的發(fā)動機功率可以選擇得較小，燃料經(jīng)濟性比 S胍 V要高。 PSlnⅣ可以有多種多樣的驅(qū)動模式和 混合驅(qū)動模式供選擇，可以使 PSInW的節(jié)能最佳，有害氣體的排放達到“超低污染”。豐田公司生產(chǎn)的 Prius作為一種典型的混合動力汽車，其所采用結(jié)構(gòu)就是混聯(lián)式。 畢業(yè)論文的寫作規(guī)范和排版格式要求 煙臺汽車工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 ②發(fā)動機驅(qū)動模式需要裝置離合器、變速器、傳動軸和驅(qū)動器等傳動等總成，另外還有電動／發(fā)電機 (驅(qū)動電動機 )、動力電池組，以及動力組合器等裝置，因此 PIlEV的多能源動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，布置和控制也更加困難。電動／發(fā)電機可以帶動發(fā)動機起動，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時起平衡作用，消除發(fā)動機的振動，調(diào)節(jié)發(fā)動機的輸出功率，使發(fā)動機基本穩(wěn)定在高效率、低污染的狀態(tài)下運轉(zhuǎn)。 ③電動／發(fā)電機是 PHEV的輔助動力，電動／發(fā)電機 (或驅(qū)動電動機 )的功率，根據(jù)多能源動力總成匹配的要求，可以選擇得較小。圖 聯(lián)混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖。 并聯(lián)式混合動力汽車由于將發(fā)動機直接與驅(qū)動軸相連，因此輸出能量的利用率較高。 ③ 發(fā)動機 — 發(fā)電機組與動力電池組之間的匹配 要求較嚴(yán)格，要根據(jù)動力電池組 SOC的變化，自動袒動或關(guān)閉發(fā)動機 — 發(fā)電機組，以避免動力電池組過放電，這就需要更大的電池容量； 并聯(lián)式混合動力汽車 并聯(lián)式混合動力汽車（ Parallel Hybrid Electric VehiclePHEV）動力系有兩種動力源：發(fā)動機和電動機。 2．缺點 ① 在 SHEV上，驅(qū)動電動機的功率必須是能夠克服 SHEV在行駛過程中的最大阻力，驅(qū)動電動機的功率要求較大，外形尺寸較大，質(zhì)量也較重，由于不是經(jīng)常 在滿負(fù)荷狀態(tài)下運轉(zhuǎn)，因此效率較低。 SHEV還可以采用前輪驅(qū)動、后輪驅(qū)動和四輪驅(qū)動等多種驅(qū)動形式。 SHEV還可采用燃?xì)廨啓C、轉(zhuǎn)子發(fā)動機等其他類型的發(fā)動機作為發(fā)動機。在繁華的市區(qū)，汽車在起步和低速時還可以關(guān)閉發(fā)動機，只利用電池進行功率輸出 ，使汽車達到零排放的要求。 “ 十五 ” 期間，我國實施了國家電動汽車重大科技專項，經(jīng)過攻關(guān)，我國初步建立了新興電動汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)，初 步形成了以燃料電池汽車、純電動汽車和混合動力汽車 3種車型為目標(biāo)，以多能源動力總成、驅(qū)動電機、動力蓄電池系統(tǒng)為 3大共性關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)體系。電動汽車在中國是優(yōu)先發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，在 12個專項國家財政撥款總投入 60億元的經(jīng)費預(yù)算中，劃出 ，并于 2021年 10月首批予以啟動，并明確提出要研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車。 九十年代中期，汽車企業(yè)及有關(guān)專家開始對混合動力汽車技術(shù)表示出極大關(guān)注，并著手研制開發(fā)樣車，例如廈門金龍汽車公司與清華大學(xué)合作，研制了串聯(lián)式混合動力中巴。專家普遍評價：混合動力汽車是 21世紀(jì)