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混合动力汽车自动优化标定技术研究混合动力技术是汽车行业的重要发展方向之一，具有节能、环保的优势。
传统的汽车驱动系统主要通过发动机直接驱动车轮，而混合动力汽车则结合了燃油发动机和电动机，通过两者之间的协同作用来驱动车辆，以期实现更高效的能量利用和低排放的目标。
然而，混合动力汽车的性能和燃料经济性并非一成不变，需要进行定期的标定和优化以达到最佳状态。
混合动力汽车的自动优化标定技术是指通过内置的电脑系统和传感器，对关键参数进行实时监测和调整，以提高车辆性能和车辆驱动系统的工作效率。
这可以通过引入先进的算法和模型来实现。
自动优化标定技术基于丰富的实时数据和模型，对混合动力汽车的发动机和电动机进行优化，以提高燃料利用率，并实现更低的排放水平。
混合动力汽车的自动优化标定技术主要涉及以下几个方面： 1. 效能匹配：混合动力汽车的燃料经济性主要取决于发动机和电动机的适配程度，自动优化标定技术可以通过实时监测和反馈控制，使发动机和电动机的工作参数保持最佳状态，以最大程度地提高效能。
2. 操作模式切换：混合动力汽车有多种不同的操作模式，例如纯电动模式和混合模式。
自动优化标定技术可以根据不同的驾驶条件和驾驶习惯，智能切换操作模式，以平衡燃料利用率和动力需求，提供最佳的驾驶体验。
3. 能量管理：能量管理是混合动力汽车的核心问题之一。
自动优化标定技术可以结合车辆状态和行驶条件，实现对发动机和电动机能量输出的智能调控，避免能量浪费和过度消耗，以提高燃料利用率和运行效率。
4. 常态和特殊驾驶条件适应：混合动力汽车的标定过程需要考虑到各种驾驶条件，包括不同车速、不同负载以及急加速和急刹车等情况。
自动优化标定技术可以根据实时数据和模型的支持，调整发动机和电动机的工作参数，以适应各种常态和特殊驾驶条件。
5. 故障诊断和维修支持：自动优化标定技术还可以通过监测和分析车辆传感器数据，诊断可能的故障和问题，并提供相应的维修支持。
这不仅可以及时解决问题，减少维修时间，同时也可以提高整车系统的可靠性和耐久性。
摘要:混合动力汽车，指一辆车的驱动系由多个可以同时运转的单个驱动系联合组成。
驱动系统能够保障车辆的行驶状态，同时可以决定车辆的行驶功率。
目前较为时兴的是混合动力电动汽车。
由于能源危机和环保的双重压力，混合动力电动汽车应运而生，而且具有广阔的发展前景。
关键词:混合动力;汽车技术分析;发展前景在汽车工业实现跨越式发展的今天，汽车尾气排放对环境的污染日益受到重视，原有的以汽、柴油为燃料的汽车的污染性逐渐被人们所认识，于是，人们开始研发混合动力电动汽车，并且取得了积极的成果。
有着较好燃油经济及排放性能的混合动力汽车，担当了调节交通和环境以及石油短缺的主要角色，也被认为是当下汽车工业的一个主要发展方向。
1新能源和混合动力电动汽车发展的社会基础石油的开采和运用，是人类继蒸汽机之后的一大飞跃。
石油一度被称为工业的血液。
随着工业的迅猛发展，石油需求量急增，而石油作为一种不能再生的资源，与煤炭一样，只会越采越少，固而出现了油荒。
人们已经把手伸向了海洋，然而海上采油，既有较高的技术要求，也会带来海洋污染，而开采的成本高昂。
于是人们把目光转向新能源的开发和混合动力汽车的研发。
于是，随着蓄电池技术进步，出现了纯电动汽车(EV)，而且能连续运行500km以上。
当然，电能耗光后，充电将费时费神，如何解决蓄电池的容量和快速充电问题，将是电动汽车面临的“瓶颈”问题求解。
混合动力汽车(PHEV)则显示了显著的优越性。
此外，燃料电池汽车(PCV)也显示了其优越性。
中国作为世界上最大的汽车大国，每年以千万辆速度增长。
而石油大部分依赖进口。
因此，发展混合动力汽车势在必行。
混合动力汽车在中国运用的历史已超过10年，其发展速度一直不尽人意，只是在电动摩托车方面发展迅猛，成了当之无愧的电动车王国。
加大混合动力电动汽车的研发，在中国有着极其广阔的发展前景。
因为中国有着数以亿计的汽车消费人群，这是混合动力电动汽车发展的社会基础。
目前，中国在一线城市加大了对混合动力电动汽车的扶持力度。
开题报告题的研究进展及现状进行了全面总结,从不同角度对混合动力电动汽车的能量管理问题进行描述,并对主要能量管理策略进行了分析和对比研究,指出各种控制方法的优点及其存在的问题与不足,最后对混合动力电动汽车能量管理策略研究的未来发展方向进行了展望[6]。
面对能源和环境的巨大压力,混合动力汽车已成为世界汽车产业重点发展领域,其中,能量管理系统是相关研究领域的重点和难点.根据算法,现阶段的能量管理策略可以分为基于确定规则的控制策略、基于模糊规则的控制策略、基于瞬时优化的控制策略、基于全局优化的控制策略四种[7]文中分析并比较这四种能量管理策略,基于模糊规则的控制策略自适应性强和基于瞬时优化的控制策略精确度高,应给予关注。
燃料电池/蓄电池混合动力电动汽车存在动力的耦合和分离过程,能量管理策略比较复杂。
为了进一步合理分配燃料电池和蓄电池之间的动力输出,增强其能量管理策略的鲁棒性,从理论上分析了燃料电池/蓄电池双能源电动汽车的功率分配方法[8],用Matlab/Simulink建立了功率跟随模式控制策略的仿真模型,利用ADVISOR2002的并联框架完成燃料电池/蓄电池双能源混合动力汽车能量管理的建模与仿真。
结果表明该电动汽车动力传动系统参数匹配合理,能满足动力性设计指标要求。
能源管理系统[9]是混合动力电动车的一个重要管理系统.该系统全面管理能源在电动车上的释放、存储、分配与回收,是实现混合动力电动车的关键技术之一.和其他同类系统相比,本系统具有抗干扰性好、可靠性高、控制简单、成本低等特点.该系统已经研制成功,试运行情况良好。
电动汽车电能供给方式、电动汽车充电站建设典型模式、系统功能需求,以形成系统服务体系的框架,结合物联网、多代理等新技术,从硬件设备及通信角度设计了能量管理系统的开发方案,使充电站结合自身的情况,在电网稳定的前提下尽可能地满足电动车的要求,统筹好电网、充电站、电动汽车三者的利益。
研究成果对于促进电动汽车产业化进程具有重要的意义[10]。
10.16638/ki.1671-7988.2021.02.067混合动力汽车发展的必要性及关键技术分析*杨仕清（云南交通运输职业学院，云南昆明650300）摘要：混合动力汽车综合了内燃机驱动式汽车及电动机驱动式汽车的二者优势，具有环保、节油的特点，得到了各国的广泛重视。
文章主要阐述了混合动力汽车的发展现状，分析了混合动力汽车发展的必要性，并结合混合动力汽车应用的特点，分析了影响混合动力汽车性能的关键性技术。
关键词：混合动力汽车；发展必要性；关键技术中图分类号：U461.99 文献标识码：B 文章编号：1671-7988(2021)02-210-03Necessity and Key Technologies of Hybrid Electric Vehicle Development*Yang Shiqing( Yunnan V ocational College Of Transportation, Yunnan Kunming 650300 )Abstract:Hybrid electric vehicle combines the advantages of internal combustion engine-driven vehicle and motor-driven vehicle. It has the characteristics of environmental protection and fuel-saving, and has been widely valued by various countries. In this paper, the development status of hybrid electric vehicle is described, the necessity of hybrid electric vehicle development is analyzed, and the key technologies affecting the performance of hybrid electric vehicle are analyzed according to the characteristics of hybrid electric vehicle application.Keywords: Hybrid electric vehicle; Development necessity; Key technologiesCLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)02-210-031 引言近年来，能源危机和环境污染的问题也越来越严峻，甚至已直接威胁到我们的生活，世界各国对此引起了高度的重视。
毕业论文题目：混和动力汽车结构、原理及发展前景研究学院：北京吉利大学汽车学院专业：汽车检测与维修班级： 81学号： 081199134学生姓名：余斌指导老师：李小平完成日期：2012年03月30日混和动力汽车结构、原理及发展前景研究摘 要当前，全球能源和环境问题日益突出，有关资料表明，目前已探明的石油储量，如果按照现在的开采速度，仅够人类使用50-60年，近年来油价不断攀升，世界进入一个高油价时期。
作为不可再生资源的石油随着汽车业的发展显得捉襟见肘，而传统内燃机汽车排放的废气对自然环境的污染也日益困扰着地球人。
为此，各国政府和汽车公司纷纷开展新型高效节能汽车的研究与开发，对此设计有很多方案，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、太阳能汽车、混合动力汽车等。
但以目前的条件和实用性来看，具备商业化运作条件的只有混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle,简称HEV ）。
混合动力汽车（亦称复合动力汽车，英文为Hybrid Power Automobile ）是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。
混合动力汽车的问世给人类生活带来了诸多好处，不仅石油耗减少了，环境也得以改善。
下面就来对混合动力汽车做一些详细分析介绍。
关键词：新能源汽车 HEV 结构 原理 发展前景装订线Mixed electric vehicle structure, the principle and the developmentforeground researchAbstractNonce,Global energy and environment problem increasingly,Relevant data show that, At present its proven oil reserves,If according to the present mining speed,Only enough humans use 50-60 years.In recent years rising oil prices,The world into a period of high oil prices.As a nonrenewable resources with the development of the auto industry oil appears to their knees.While the traditional internal combustion engine air pollution from cars to the natural environment pollution is also increasingly beset the earth person.For this,Governments and car companies have high efficiency and energy saving for a new car research and development,Thisdesign has many schemes .For example,Hydrogen energy vehicles,Fuel cell vehicles,Solar car,Hybrid Electric Vehicle.But with the current conditions and practical and see,Have the commercialized operation conditions of the only a Hybrid Electric Vehicle(HEV).HEV are equipped with refers to two or more power supply:battery,Fuel cells,Solar cells,Internal combustion engines generator sets.The current composite power car general is to point to internal-combustion engine car generator,Plus the battery cars.HEV to the introduction of thehuman life brought many benefits, not only reduce the oil consumption, the environment also can be improved.Here is the hybrid electric vehicle do some detailed analysis is introduced.Key words: New energy vehicles HEV Structure Principle Development prospect装订线目录前言 (1)一题混合动力汽车的定义与分类 (2)1.1混合动力汽车的定义 (2)1.2混合动力汽车的分类 (2)二混合动力车的结构和原理 (7)2.1串联式混合动力汽车（SHEV） (7)装2.2并联式混合动力电动汽车（PHEV） (8)订2.3混联式混合动力电动汽车（PSHEV） (10)线三混合动力汽车的策略 (11)3.1混合动力系统控制策略 (11)3.2混合动力能量管理策略 (15)四混合动力汽车优缺点分析 (16)4.1混合动力汽车的优点分析 (16)4.2混合动力汽车的缺点分析 (17)五混合动力汽车的发展前景 (18)5.1混合动力汽车在国内外的发展 (18)5.2混合动力汽车的前景 (23)5.2.1混合动力汽车的技术 (23)5.2.2混合动力汽车面临的问题 (25)5.2.3混合动力汽车的市场推广 (26)结语 (29)装参考文献 (30)订线前 言地球上的石油资源总有一天会枯竭，若没有信能源或代替能源，到那时汽车将寸步难行，为此，人类一直在寻求新能源或试图找到新的方法以减少对石油资源的依赖。
混合动力汽车技术分析毕业论文(doc 17页)毕业设计（论文）中文摘要随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。
20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车，我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。
节能成为新世纪全球的主题，日益短缺的能源要求出现新的动力技术。
本文详细的阐述了汽车混合动力技术原理及应用现状，并且分析了汽车混合动力核心技术，综合分析了混合动力汽车需要解决的关键技术问题和面临的挑战与机遇。
关键词：环境；能源；混合动力目录1 引言 (1)2混合动力汽车的类型和特点 (3)2.1串联式混合动力汽车 (3)2.2并联式混合动力汽车 (4)2.3混联式混合动力汽车 (4)3混合动力汽车的核心技术研究与发展 (7)3.1混合动力汽车用电池 (7)3.1.1混合动力汽车对电池的特殊要求 (7)3.1.2 混合动力汽车电池的发展 (7)3.1.3 混合动力汽车电池的管理 (8)3.2混合动力汽车电机驱动系统 (8)3.3混合动力汽车中电力电子技术的应用 (9)4混合动力汽车需要解决的关键技术 (12)4.1混合动力单元技术 (12)4.2能量存储技术 (12)4.3汽车集成电力电子模块技术 (13)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (17)1引言通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合。
混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。
混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更小，而且，辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。
同时，还能实现较高水平的燃油经济性。
混合动力汽车动力系统和策略研究发展现状作者：孙哲浩，张彤来源：《时代汽车》 2018年第8期环境污染和能源紧缺已逐渐成为世界性的两大难题之一，在此情况下，很多国家纷纷提出解决汽车行业污染的对策。
这主要是因为该行业在不断发展的过程中，不仅会排放出大量的污染，同时还会还会消耗很多燃油原料，可见，发展新能源汽车势在必行，而混合动力汽车便是其中的重要组成部分，具有污染地、动力强等优势特征，新时期背景下，对其系统进行研究具有很重要的现实意义。
1混合动力汽车动力系统发展现状分析在混合动力汽车不断发展的过程中，产生了很多动力系统耦合方式，结合能量流的传输路径，一般可划分为以下类型：即复合式、混联式、并联式、串联式等等。
其中，串联式动力系统是借助发电机驱动产生电能，并通过功率转换器设备带动电动机车轮运转，在电池组中妥善的存储剩余的电能。
该系统的能量转换效率相对较低，但次数较多。
比较具有代表性的车如传祺GA5增程版‘1]。
并联式混合动力系统，涵盖2套独立的驱动系统，发电机和电机均可单独的驱动，也可对车轮进行同时驱动。
正常情况下，该系统在正常运行过程中，是通过发电机来带动，并输出电力，因此，与串联式混合动力系统相比，该系统在运行的过程中，并不会对电机提出较高要求。
具体实践中，能量转换频率相对较步，一般需要选择合适的控制策略进行辅助，以此保证系统的安全平稳运行，控制流程相对较为繁琐，代表性车型包括本田insight、本田飞度等等脚。
混联式混合动力系统，它与其他的系统相比，增加了传动设备到发动机之间的机械动力传输线路。
相比于并联式混合动力系统，增加了能够将动能转化为电能的传输线路，由此也使得该系统具备了并联式和串联式的特征，可对电动机、发电机以及发动机等部件进行优化配合。
该系统具有控制程序复杂、成本高昂等特征，具有代表性的车型如丰田PRIUS。
复合式混合动力系统，可将其作为发电机，对功率流进行双向流动，再具体运行过程中，前后轮可进行独立的驱动中，且彼此之间无需机械传动环节，可以最大限度的提升运行效率。
混合动力电动汽车用永磁同步电动机调速系统研究天津大学硕士学位论文混合动力电动汽车用永磁同步电动机调速系统研究姓名：赵峰申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：夏超英20031201摘要当前，永磁同步电动机（ＰＭＳＭ）调速系统的研究已经日渐成熟，但是要满足混合动力电动车（ＨＥＶ）驱动器的特殊要求还是存在一些问题，本文主要针对弱磁和调节器设计两个问题作了详尽的研究。
首先，对不同种类的电机作了比较，对不同的定予＿电流和气隙磁场下永磁电机特性也作了比较，选择了永磁同步电机（ＰＭＳＭ）作为混合动力电动汽车的驱动电机。
然后，讨论了不同的凸极率ｐ和弱磁率亭下的ＰＭＳＭ弱磁特性的差异，并且提出了ｄｑ平面的等功率曲线，在此基础上给出了最大功率弱磁的算法，同时给出了混合动力汽车全速范围内ＰＭＳＭ的电流控制策略。
紧接着，分析了ＰＭＳＭ回馈制动的本质，提出了最大功率的回馈制动策略，并且讨论了其制动特性。
接下来，分析了普通ＰＩ调节器的特性，以及在调节器饱和后的存在的缺点，提出了预测前馈补偿算法，并对其稳定性和最佳增益作了详细研究。
最后，简单介绍了由ＢＳＰＴＭＳ３２０Ｉｆ２４０７为核心组成的实际驱动系统实现，对离散系统的一拍滞后作了简单分析，并对位置的一拍滞后给出了补偿方法。
关键词：混合动力回馈制动永磁同步电动机最大功率弱磁预测前馈补偿ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｒｅｓｅｒｐｈｅｓｏｆＰＭＳＭｄｒｉｖｅｒｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｗｅｌｌａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｂｕｔｔｈｅｒｅｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｓｓｏｍｅｐｒｏｂｌｅｍｅｓｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｄｅｍａｎｄｓｏｆｔｈｅＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ）ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｆｌｕｘｗｅａｋｅｎｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｔｌｅｎｇｔｈｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｍｏｔｏｒｓａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｍｏｔｏｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔａｔｏｒｃｕｒｒｅｎｔａｎｄａｉｒ－ｇａｓｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＡｎｄｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｍｏｔｏｒｆＰＭＳＭ）ｉｓｃｈｏｓｅｎ船ｔｈｅｄｒｉｖｅｍｏｔｏｒｏｆｔｈｅＨＥＶ．Ｔｈｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｕｘｗｅａｋｅｎｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓａｌｉｅｎｃｙｒａｔｉｏ（ｐ）ａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｌｕｘｗｅａｋｅｎｉｎｇｒａｔｉｏ（善）ａｔｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，．ｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｐｏｗｅｒｃｕｒｖｅｉｎｄ＿ｑｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅｉｓｇｉｖｅｎ，ａｎｄｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｆｌｕｘｗｅａｋｅｎｉｎｇｗｉｔｈｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒａｎｄｔｈｅｃｕｌＴｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＰＭＳＭｗｉｔｈｉｎｉｔｓｆｕｌｌｓｐｅｅｄｉｎＨＥＶａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｗｈｉｃｈｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｒａｋｉｎｇｏｆＰＭＳＭａｎｄｔｈｅｃｈａｍｃｔｅｒｅｓｏｆｔｈｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｒａｋｉｎｇａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｇｅｎｅｒａｌＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｔｈｅｄｅｍｅｒｉｔｓｏｆｉｔａｆｔｅｒｓａｔｕｒａｔｉｏｎａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｆｏｒｅｃａｓｔｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙａｎｄｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｉｔａｌｅｓｔｕｄｉｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ａｔｌａｓｔ，ｔｈｅｐｒａｃｔｉｃａｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＤＳＰｏｆＴＭＳ３２０１ｆ２４０７ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｎｇｔｈｅｌａｇｏｆｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｗｈｉｃｈｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＹ）Ｍｏｔｏｒ（ＰＭＳＭ）Ｍａｘｉｍｕｍｐｏｗｅｒｆｌｕｘ－ｗｅａｋｉｎｇｆｅｅｄｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＰｅｒｍａｎｅｎｔＭａｇｎｅｔＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｂｒａｋｉｎｇｆｏｒｅｃａｓｔ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得鑫盗盘茎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
并联式混合动力汽车AMT无动力中断换档控制策略研究为改善混合动力汽车的换档品质、经济性和动力性能,越来越多的混合动力汽车装配机械式自动变速器,目前针对混合动力传动系统的研究主要包括两个方面:动力传动系统的结构优化;动力传动系统的动态协调控制。
机械式自动变速器具有传动效率高、结构简单、成本低等优点,但换档过程存在动力中断的问题。
本文结合国家自然科学基金项目“极端行驶工况下HEV工作模式瞬态切换稳定性突变机理及失稳控制”(51705208),以搭配机械式自动变速器AMT的P3并联式混合动力客车作为样车,研究混合动力传动系统无动力中断的换档控制策略。
主要研究内容如下:首先,对P3并联式混合动力客车动力传动系统的结构特点和工作模式进行分析,结合发动机和驱动电机的试验数据进行建模,基于Simscape 搭建试验样车的等效整车仿真模型,并对混合动力客车的动力性能进行仿真验证,仿真结果验证了所搭建模型的正确性。
其次,对换档规律进行研究,分析了不同类型的换档规律,选择车速和加速踏板开度作为换档参数,针对装配机械式自动变速器AMT的P3并联式混合动力客车采用最佳经济性换档规律,并制定了最佳经济性换档曲线,基于Matlab/Simulink仿真平台建立了换档规律的Stateflow模型。
然后,基于最优控制理论对换档过程中发动机、离合器和驱动电机的控制分为调速阶段和调矩阶段进行研究分析,调速阶段以发动机转速、离合器转矩、驱动电机辅助转矩三者的导数作为控制向量;调矩阶段以发动机转矩、离合器转矩、驱动电机辅助转矩三者的导数作为控制向量。
以离合器滑磨功和冲击度的最小化作为优化目标并对其进行优化,设计线性二次型最优控制器并进行离线仿真,得到控制变量的最优化轨迹曲线。
最后,在50%加速踏板开度下进行换档控制器的升降档整车仿真和样车试验,与未采用最优控制的车辆进行对比分析,由于将换档过程分阶段进行最优控制,传动系统的动态响应控制更加精准,控制策略能够使驱动转矩在换档过程中平顺变化,达到减小冲击度和滑磨功的目的。
186混合动力汽车发展研究 杨永春 新疆交通职业技术学院
摘要：本文对混合动力汽车的国内外研究现状做了简要的分析和阐述，并对混合动力汽车的前景及发展趋势做了概括说明，提出我国混合动力汽车的发展前景和需解决的汽车技术难点。
作者简介：杨永春.女.1972年1月生,籍贯:新疆,1996年毕业于太原重型机械学院机械专
业(本科)，1996-2002年在新疆联合机械集团公司从事技术员工作.2002年攻读硕士研究生，2005年毕业于新疆农业大学环境科学系(研究生)，2005年7月在新疆交通职业技术学院从事教师工作,研究生学历,职称：工程师，高校讲师。
前言 混合动力汽车:混合动力装置是将传统发动机尽量做小一点,让一部分动力由电池-电动机系统来承担,既发挥了发动机持续工作时间长、动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点。混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源,通过混合使用人力和电力两套装置开动汽车达到节省燃料和降低排放污染的目的,实用的内燃机既有柴油机又有汽油机,但是共同的特点是排量小、质量轻、速度快、排放好。电动系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。混合动力汽车按照能量的合成主要分为串联式和并联式两种。混合动力汽车与纯电动汽车相比,降低了对电池能量密度和容量的要求,减轻了电池部分的质量,有利于提高汽车的质量利用系数;动力性、续驶里程以及乘员的舒适性都得到了保证;无需增加充电设施,易于推广应用。与传统的汽车相比,原动机经常处于最佳工况,降低了排放;能量自动回收,提高了能量利用率;采用纯电动行驶模式,可以在特定的区域实现零排放。混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池等各种单元基础外,重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化,匹配好的系统能达到节省燃料50%、排放下降80%、制动能量回收达到30%。 “十一五”期间,重点研究开发和掌握混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车、代用燃料汽车整车和零部件的关键技术,建立整车评价平台,推动标准体系的建设,促进节能环保机车的产业化。国际上对哪种技术才是汽车产业的发展方向存在很多争议。就目前现状来看,混合动力汽车凭借其较为成熟的技术,结合我国汽车工业的技术状况,发展混合动力汽车较为适宜 一、 国外混合动力技术发展现状及趋势 随着人们对可持续发展的认识程度越来越高, 各国政府也将可持续发展战略列入首选课题。上世纪90年代以来,国外所有知名汽车公司均投入巨资开始进行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发。很多公司采用了包括现代电子、精密机械、控制技术、新型材料甚至航天技术在内的各种高新技术,使不少样车的主要动力性指标达到了燃油汽车的水平。进入21 世纪后, 各国加快了HEV 的概念产品化的进程,相继推出了不同型式的HEV 产品, Toyata 的Prius、 187
Honda 的Insight 、Ford的Prodigy、Daimler Chrysler 的ESX3、GM的Precept 、Nissan 的Tino等都是具有代表性的车型, 其中Prius 和Insight 已是成熟的产品, 并将继续扩大生产规模,其它车型也将在2～3 年内推向市场。很多车型都显示出了优良的环保与节能性能。这标志着HEV市场的逐渐成熟。随着各国环境立法的日趋严厉, 电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断降低,混合动力汽车的市场份额逐渐增大,已成为重点发展的新型汽车。 日本混合动力型汽车发展状况 1997 年12 月在日本京都召开的防止地球温暖化会议, 具体确定了发达国家温室效应气体排放的削减目标,进一步加快了日本有关各界对于环保措施制定和实施的步伐,特别是汽车产业投入前所未有的力量致力于低燃料费、低污染汽车的研制开发。目前的低燃料费、低污染汽车主要是以直喷式发动机为主,另外还有电动汽车、燃料电池汽车、甲醇汽车、天然气汽车、混合动力型汽车等,这些采用不同动力燃料的汽车均具有各自的优点和不足。例如: 直喷式发动机是在高技术的支撑下诞生的,使其进一步提高性能存在相当大的难度;电动汽车充电一次行走距离短,而且需要配置充电设备;天然气汽车虽然能够减少二氧化碳排放但也具有一定的限度;燃料电池汽车则存在燃料氢的存储问题等。但是,由于混合动力型汽车与汽油燃料汽车相比, 不仅燃料费用减少一半,而且二氧化碳的排放量可降低至普通车的1/ 2 , 排放的有害气体也可削减到规定值的1/ 10 ,具有低燃料费和低污染双重优势。因此, 日本的汽车制造业普遍认为混合动力型汽车是目前最具有开发前景的车种。 1. 日产汽车制造公司 1997 年5 月16日该公司开发出了可以使连续行驶距离增加一倍的串联式混合动力型微型轿车(排气量1300CC、搭载汽油发动机)。同年9 月30日日产又开发出使燃料费降低一半,并且可以批量生产的并联式混合动力型汽车系统。日产开发混合型汽车其动力传送系统的主要设计思想与丰田公司基本相同,大致可概括为: 将动力源分为汽油发动机和A、B两个电动机,根据不同的行驶状况,使之达到最佳利用状态。即起动和低速行驶时(约30 公里/ 小时以内) ,仅利用A 电动机驱动; 中速行驶时利用发动机驱动(但急加速时A 电动机也进行辅助动力传送) ;减速时则将电动机作为发电机使用,进行能量回收。B 电动机一方面是作为起动发动机,另一方面在电池的充电量低于一定电平时回收发动机的动能作为发电机使用。从减少排放的角度看,日产和丰田两家开发的混合动力型汽车基本达到了同一指标。但与丰田公司最大的不同是日产公司于1997年9月开发出的世界第一台排气量2000CC 级、搭载皮带式无级变速机的混合动力型汽车可使燃料效率进一步提高20%。由于变速装置完全是电子式控制,因此可根据不同的行驶状态,理想平稳地控制发动机的输出功率和转矩,提高传动效率。另外, 电池是使用了日产电子研究所和索尼公司共同研制的锂离子电池。关于锂离子电池的实用化问题,尽管在技术方面还有提出疑问的可能性, 但通过电动汽车搭载考核已经证明并不存在实际应用问题,目前已经进入了可使用自如的实用阶段。虽然锂离子电池的成本要比镍氢电池高,但由于把钴电极置换成锰电极的研究正在取得进展,如果能够实用化则可使成本降低。开发的串联式混合动力型汽车的电池重量仅是电动汽车电池重量的1/ 3 ,并联式还可比串联式轻1/ 3 ,这样为混合动力型汽车的小型化和轻型化奠定了基础。日产公司计划在今年下半年或年底之前将混合动力型汽车投放市场,并且把开发所有车种的混合动力型汽车作为今后的研究方向。 188
2. 富士重工 目前日本大多数汽车制造公司开发的混合动力型汽车的排气量均在1500CC以上,而富士重工则将研制微型(660CC) 混合动力型汽车作为自己的主攻目标。其原因主要是:微型汽车在日本国内占有一定的市场, 微型混合动力型汽车无论在重量还是开发成本等方面都具有一定优势,制造技术也相对简单。目前该公司已经制造出了试验用车体, 实际走行实验模型的测试工作也正在进行,但批量生产尚没有具体的时间表。在能量存储方面,富士重工采用了两种不同形式的电池,一种是双层电容器,另一种是锰锂离子电池。前者在起动和加速时可瞬间提供较大的功率,但存储能量不多。而后者则与电动汽车的电池相似,存储容量大,行驶距离长。根据不同的行驶状态切换使用两种不同种类的电池是该公司开发微型混合动力型汽车的重要设计思想和特色。另外,在微型车的顶棚装有太阳能吸收板, 利用停车时间可对其进行充电。如果每天平均充电4 —5 小时,大约可得到行驶7 —8 公里的距离能量。 丰田汽车日前就与其拥有资本合作关系的富士重工业之间的业务合作，发表了生产及开发方面的具体内容。生产方面，将在富士重工业位于美国的工厂开始生产丰田车。开发方面，目前已就委托富士重工业开发丰田车，以及在富士重工业的混合动力车上使用丰田汽车的系统达成了意向。生产委托方面，将从2007年春季开始在富士重工业位于美国印第安纳州的工厂“S U B A R U o f I ND I A N AAUTOMOTIVE, INC.（SIA公司）”受托生产丰田汽车“佳美（CAMRY）”。计划每年生产10万辆。目前SIA公司利用两条生产线生产“力狮（L E G A C Y ）”、“O U T B A C K ”、“B A J A”及“B 9 T R I B E C A ”。其中，将把用于生产B9 TRIBECA的生产线与另一条生产线整合，空下来的生产线将作为佳美专用生产线进行改造。具体来说，将新导入焊接设备，而涂装设备由两条生线共用。通过生产丰田车，SIA公司的年产量将达到24 万辆，因此将新雇用1000名员工。据说富士重工业从2006年2月1日开始已向丰田汽车派遣了10名生产技术相关技术员。开发方面，由于丰田将委托富士工业进行车辆开发，因此富士重工业从2006年2月1日开始已向丰田汽车派遣了20名技术员。车型等细节将在今后讨论，据说首先将有大约100名技术员参与开发。富士重工目前已与丰田汽车达成了使用丰田混合动力系统的意向。这样，富士重工业将改变原来自主开发混合动力系统的方式，与丰田汽车展开联合开发。富士重工业表示今后将继续与东京电力开发电动汽车，此外该公司还认为与其出资的锂离子充电电池厂商——NECLamilion Energy 之间的关系也“不会受到影响”。通过此次的业务合作，丰田将获得北美生产能力到2008年可增至200万辆的好处。不过丰田表示目前尚未打算提高目前占5％的资本合作出资比例。丰田汽车与富士重工今后还将在业务合作方面继续进行磋商。其关联公司中包括大发工业的丰田汽车表示，“目前尚未打算在轻型汽车方面进行业务合作，不过将来也许有可能考虑”。 3. 日野汽车制造公司 日野汽车制造公司于1997 年12 月18 日开发出的柴油机/ 电气混合型系统(HIMR)的大功率低污染城市型客车在日本受到好评。所谓HIMR是通过安装在发动机内的一个三相交流感应式电机,将制动能量变换为电能,对装载在轮距间的铅电池(12V25 个,总重量600 —650 公斤) 进行充电的并联混合动力型系统。由于柴油发动机在加速时应答迟缓,因此在起动和加速时将三相交流电机作为马达所发挥的辅助驱动能力约占总输出功率的20 %—30 %,高速行驶时约占15 %。到目前为止,日本全国总计有160 台混合动力型大型客车投入运行,这个数字
