并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析

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1、江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）誠信承諾書 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 所屬專業(yè) 汽車技術(shù)服務(wù)與營銷 班級 汽車12 指導(dǎo)教師姓名 陶德清 職稱 講師 學(xué)生承諾 我承諾在畢業(yè)設(shè)計（論文）活動中，遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，恪守 學(xué)術(shù)規(guī)范，本人畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)谷除特別注明和引用外，均為 本人觀點，不存在剽竊、抄襲他人學(xué)術(shù)成果，偽造、篡改實驗數(shù)據(jù) 的情況，如果有違規(guī)行為，我愿意承擔(dān)一切責(zé)任，接受學(xué)校的處理。 學(xué)生（簽名）： 2015年6月12日 指導(dǎo)教師承諾 我承諾在畢業(yè)設(shè)計（論文）活動中，遵守學(xué)校有

2、關(guān)規(guī)定，恪守 學(xué)術(shù)規(guī)范，經(jīng)過本人核查，該生畢業(yè)設(shè)計 （論文）內(nèi)容除特別注明 和引用外，均為本人觀點，不存在剽竊、抄襲他人學(xué)術(shù)成果，偽造、 篡改實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。 指導(dǎo)教師（簽名）： 2015年6月13日 江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）材料目錄 序號 名 稱 備注 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）全文全文 2 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 3 畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告或?qū)嵤┓桨? 4 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄 5 畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查記錄表 6 畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師意見表 7 畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱教師意見表 8 畢業(yè)設(shè)計（論

3、文）答辯記錄 9 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 【摘要】 混合動力汽車的構(gòu)造包括了兩種或者更多的動力源，動力的提供要依據(jù)車輛的行駛 狀況來決定，汽車可以通過它們獨自提供動力，當(dāng)有特殊情況時可以由它們一起來提供 動力來增加汽車行駛效率。面臨能源短缺和環(huán)保污染的壓力，許多國家把發(fā)展節(jié)能與新 能源汽車提升到國家戰(zhàn)略高度?，F(xiàn)在人們之所以越來越偏向于購買混合動力汽車，是由 于它更加的環(huán)保，排放出的污染物較少而且燃油經(jīng)濟(jì)性相對于其它轎車更高。 heV技術(shù)對 汽車工業(yè)和汽車消費者來說至關(guān)重要。本文闡述了混合動力汽車的分類；著重分析了并 聯(lián)式混合動力汽車

4、的工作模式及其控制策略，并根據(jù)并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的不 同結(jié)構(gòu)提出了優(yōu)化方向。 對綠色汽車的實現(xiàn)一個可行的解決方案，混合動力電動汽車及其技術(shù)的發(fā)展得到越 來越多的關(guān)注?；旌蟿恿ζ嚨目刂撇呗詫τ谒鼇碚f至關(guān)重要。它負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)和控制發(fā)動 機和其他電源之間的能量分布，混合動力汽車的節(jié)能減排是基于電力系統(tǒng)管理和精確控 制的控制策略。 【關(guān)鍵詞】 混合動力；汽車；并聯(lián)式；控制策略 Abstract Hybrid structure in eludes two or more sources of power, the power of the offer should be based o

5、n the motio n of the vehicle con diti on to decide, cars can be powered by them alone, whe n in special circumsta nces can be powered by them together to in crease the efficie ncy of the car. Facing the pressure of energy shortage and environmental pollution, many countries to promote en ergy sav in

6、g and new en ergy vehicles to n ati onal strategic height. Now, people increasingly prefer to buy a hybrid car, because it is more environmental protection, less emissi on of polluta nts and higher fuel economy relative to other cars. HEV tech no logy for the automotive industry and automotive consu

7、mer is crucial. This paper expounds the classification of hybrid cars; Analyzed the working mode of the parallel hybrid electric vehicle and its control strategy, and according to the different structure of parallel hybrid electric vehicle con trol strategy optimizati on directi on is prese nted. A

8、s to realize the gree n car a feasible scheme, developme nt of hybrid electric vehicle and its tech no logy is more and more get the atte nti on of people. The hybrid con trol strategy is very importa nt for its. It is resp on sible for the coord in ati on con trol engine and other sources of power,

9、 the energy distribution between the hybrid car of energy saving and emission reduction is based on the control strategy of power system management and on the basis of precise con trol. Key words Hybrid electric vehicle; Worki ng mode; Con trol strategy 目錄 【摘要】 I 【關(guān)鍵詞】 I Abstract II Key w

10、ords II 目錄 III 緒論 1 1. 混合動力汽車控制策略概述 3 1.1混合動力汽車的分類及其特點 3 串聯(lián)式混合動力汽車 3 并聯(lián)式混合動力汽車 4 混聯(lián)式混合動力汽車 4 1.2混合動力汽車控制策略研究進(jìn)展 5 2. 并聯(lián)式混合動力汽車的工作模式 6 2.1純電動工作模式 6 2.2純發(fā)動機工作模式 6 2.3混合驅(qū)動工作模式 6 2.4發(fā)動機驅(qū)動和發(fā)電工作模式 6 2.5回饋制動工作模式 6 2.6停車充電工作模式 7 2.7本章小結(jié) 7 3. 并聯(lián)式混合動力汽車的控制策略 8 3.1控制

11、策略分類 8 以車速為主要參數(shù)的控制策略 8 以功率為主要參數(shù)的控制策略 8 采用優(yōu)化技術(shù)的控制策略 9 以成本和燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的控制策略 9 模糊邏輯控制策略 9 3.2控制策略研究現(xiàn)狀 10 3.2.1 研究現(xiàn)狀分析 10 結(jié)論 12 致謝 13 參考文獻(xiàn) 14 緒論 汽車的發(fā)展歷史已經(jīng)超過一百年，它在人類社會的發(fā)展起著舉足輕重的作用。其發(fā) 展速度的加快，和人們生活聯(lián)系越來越緊密。汽車已經(jīng)和人類的生活密切相關(guān)，它已然 不是一個普通的代步和運輸工具。汽車的發(fā)展速度和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步程度，已經(jīng)成為一 個國家或區(qū)域的里程碑。但是人類在汽車的使

12、用過程中，汽車既有優(yōu)點也有缺點，在汽 車帶來方便的同時，雖然給人類帶來了經(jīng)濟(jì)效益，也給社會造成了嚴(yán)重的環(huán)境惡化和能 源稀缺冋題。 資料顯示，我國汽車的能源消費在世界能源消費中也占很大的比例，發(fā)達(dá)國家 2000 年的石油進(jìn)入量達(dá)8000?9000萬桶/日，可能在2025年將有1.5億桶/日?，F(xiàn)在美國平 均進(jìn)口量是1000萬?1100萬桶/天。美國以及其它一些國家對海外石油的使用量都是較 高的，美國的使用量達(dá)到了 53%其他一些國家甚至達(dá)到了 98.5%。我國也是世界石油消 費大國?，F(xiàn)在，我國的石油月消耗量幾乎保持在 0.13億噸，石油進(jìn)口量增加到上千萬噸 /年。國際能源署發(fā)布了預(yù)測報告，中國

13、消耗的能源達(dá)到了全球所提供的 20%并且從現(xiàn) 在開始直至以后的十幾年能源的需求量只會有增無減，而中國僅次于美國。 汽車雖然給人們帶來便利，但也帶來了全球性的環(huán)境污染問題，在世界上，每個國 都面臨著不同程度的汽車尾氣污染。 資料表明，燃油汽車對環(huán)境的污染占了很大的成份， 它的排放包括一氧化碳，氮氧化合物等，交通業(yè)帶來的不僅僅是空氣污染還有將近 83% 的噪聲污染也來自于它。廢氣、噪聲以及飛揚的粉塵都是由于汽車大量使用造成的，以 及環(huán)境被破壞的越來越來越厲害，現(xiàn)在許多人患的一些疾病都是由于這些原因造成的。 見表1。 表1車輛排放物以及對人體健康的危害 廢棄排放物 對人體的危害 一氧化

14、碳 降低血液攜帶氧氣的能力，引起慢性呼吸系統(tǒng)疾病及心臟功能失效 碳?xì)浠衔? 致癌物質(zhì) 氮氧化合物 使身體易于被病毒入侵，導(dǎo)致肺炎、支氣管炎 鉛 破壞腦部組織及中央神經(jīng)系統(tǒng)，尤其影響兒童的腦發(fā)育 臭氧 破壞肺組織，降低身體的防疫能力，可引起咳嗽 現(xiàn)在汽車的類型越來越多所消耗的能源也越來越多，然而占絕大部分的仍然是最原 始型的汽車，它所排放出廢氣大多是有污染的物質(zhì)使現(xiàn)在的環(huán)境惡化 ，因此，節(jié)能問題和 環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為全球新的汽車發(fā)展主題和應(yīng)用趨勢?，F(xiàn)在有許多新能源的汽車，但是 唯獨有混合動力汽車實現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。 混合動力汽車是由電動機和發(fā)動機提供動力的 ，它是老式汽車和

15、電動汽車合理的結(jié) 合體。混合動力汽車的廢氣排放很低，這是最原始的汽車所不能達(dá)到的。這類車與最原始 的車的性能相比較而言經(jīng)濟(jì)性要高出許多，例如它的燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到了最佳的效果，排 放的污染物也相對低的多。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜是由于它擁有好幾個電力設(shè)備，以及 它的關(guān)鍵是幾種工作模式之間的變換。所以混合動力汽車的控制策略不僅是能量掌控系 統(tǒng)的基礎(chǔ)，而且也對降低油耗和排放問題起著至關(guān)重要的作用。 1. 混合動力汽車控制策略概述 1.1混合動力汽車的分類及其特點 由于其它國家研究的混合動力汽車有很多的構(gòu)造形態(tài)，按照它不一樣的驅(qū)動體系，其可以劃分 成串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種方式。 串聯(lián)式混

16、合動力汽車 根據(jù)示意圖1-1，啟動汽車主要是通過發(fā)電機發(fā)電。汽車所需要的動力是由發(fā)動機 提供的，當(dāng)車輛行駛速度改變的時候，發(fā)動機的動力和電動機啟動時的動力是不相同的， 電池所需的電能由發(fā)電機提供 （吸取多余的能量），或電池放電到電機（幫助發(fā)電機提供 電能）。由控制器依據(jù)發(fā)電機驅(qū)動功率的改變狀況對電池充電和放電電流的巨細(xì)實行掌 控。 —機械連接“一電勺連接 圖1-1串聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)圖 （1）串聯(lián)方式的優(yōu)點: 1）發(fā)動機和驅(qū)動輪之間沒有機械連接， 所以發(fā)動機可以任何一點上工作， 這樣可以 有效降低油耗 2）與其它方法相比，總量控制策略較為簡單，因為發(fā)動機和驅(qū)動輪之間是靠機械解 耦

17、實現(xiàn)的。 （2）串聯(lián)方式的缺點： 1）經(jīng)過兩次能量轉(zhuǎn)換，發(fā)動機產(chǎn)生的能量才能到達(dá)驅(qū)動輪，損失的能量多，效率低 2）發(fā)動機的使用增大了車輛質(zhì)量和成本。 3）電動機是使車輛啟動的動力源，為了滿足汽車爬坡和加速時所需的性能要求必須 擁有較大的尺寸。 并聯(lián)式混合動力汽車 見下圖1-2，可以了解到發(fā)動機、電動機與驅(qū)動橋的連接方式是不同的，發(fā)電機與 驅(qū)動橋之間是由機械傳動裝置將它們兩者相連，而電動機與驅(qū)動橋之間的連接卻不是如 此?；旌蟿恿ζ嚳梢杂蛇@兩種發(fā)動機一起提供動力或者它們獨自提供。 這類汽車的布局是一種綠色動力能源汽車可以達(dá)到污染零排放，且在低轉(zhuǎn)速區(qū)，可 以使發(fā)動機與離合器分開，靠純

18、電動的方式把汽車發(fā)動起來。 刈力電池 發(fā)動機 , 如東箱 [ -X.還1H O #」七丄卜￡ 1 . '■ 圖1-2并聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)圖 （1）并聯(lián)方式的優(yōu)點： 1） 發(fā)動機能夠直接給車輛提供動力，不需要能量轉(zhuǎn)換，從而減少能源的損耗。 2） 一個電機既可作為電動馬達(dá)使用，也可作為一個發(fā)動機使用，而且可以采用一個 較小功率的電機，降低成本。 （2）并聯(lián)方式的缺點： 1） 發(fā)動機和驅(qū)動輪之間是機械連接，所以發(fā)動機的工作點不一定是在最好的區(qū)域， 發(fā)動機效率不能充分發(fā)揮。 2） 需要搭載變速器，且適合搭載自動變速器。 3） 混合度較低，不便于向插電式

19、式混合動力過度。 混聯(lián)式混合動力汽車 混聯(lián)式混合動力汽車的構(gòu)成如圖1-3所示。發(fā)動機提供的動力有的用來增扭轉(zhuǎn)速改 變轉(zhuǎn)矩傳遞方向，還有的用來給發(fā)電機提供動力。電機產(chǎn)生的電能傳遞到所需要的裝置； 復(fù)合裝置是發(fā)動機的動力傳遞到驅(qū)動橋的橋梁。這類布局可以更好的改善汽車的完美性 但它的結(jié)構(gòu)的控制相對麻煩，設(shè)計起來比較麻煩還有造價比較高。發(fā)動機的工作沒有任何 因素的影響，一直處于高速運轉(zhuǎn)狀態(tài)或自動停止，這樣可以實現(xiàn)汽車少釋放、少消耗能 量的目標(biāo)，起到環(huán)境保護(hù)和減排的作用。 該混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)包含了串聯(lián)和并聯(lián)的優(yōu)點，使他們都能夠發(fā)揮它們的有點和 其應(yīng)用前景良好。在NED循環(huán)下，汽車燃油的節(jié)油率可以

20、達(dá)到 40%以上。 圖1-3混聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)圖 1.2混合動力汽車控制策略研究進(jìn)展 這類汽車控制策略的關(guān)鍵是在汽車各組件配置結(jié)構(gòu)是固定的時候，達(dá)到了低油耗和 低排放的目標(biāo)。為了滿足汽車的技術(shù)性能，功耗和成本等方面的要求，根據(jù)汽車零部件 的性質(zhì)，通過它的控制策略使能量能夠合理的在發(fā)動機和電動機之間相互轉(zhuǎn)換，該控制 策略不僅讓系統(tǒng)效率達(dá)到最高，而且使燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最佳、排放性達(dá)到最低和駕駛性 能達(dá)到最舒適的狀態(tài)。接下來通過分析其的工作模式來確定它具體的控制策略。 2. 并聯(lián)式混合動力汽車的工作模式 并聯(lián)式混合動力汽車由多種裝置提供動力，與其他傳統(tǒng)型汽車相比較這是它最大的 優(yōu)點，

21、該汽車的動力來源于發(fā)動機和發(fā)電機，它可以由發(fā)動機獨自驅(qū)動，在特殊情況下 也可以輔助共同驅(qū)動，那么根據(jù)多動力源驅(qū)動時所占比重不一樣，將并聯(lián)式混合動力汽 車分為多種工作模式。 2.1純電動工作模式 當(dāng)汽車剛剛啟動，使用電動機低轉(zhuǎn)速、扭矩大的特點來單獨啟動汽車；當(dāng)車速較低 時，電動機可獨立驅(qū)動車輛。發(fā)動機在這兩種工況下沒有工作，可以避免發(fā)動機工作在 效率低、排放高的階段，實現(xiàn)零排放零污染的節(jié)能的目的。 2.2純發(fā)動機工作模式 當(dāng)車輛正常運行時，發(fā)動機的工作效率高且排放較低，車輛是經(jīng)過發(fā)動機單獨啟動 的；還有如果蓄電池電量不足時，且不需顧及排放問題的狀況下，汽車的動力可以由發(fā) 動機獨自提供，保

22、證汽車能夠繼續(xù)行駛。 2.3混合驅(qū)動工作模式 當(dāng)汽車爬坡和加速時，純電動驅(qū)動模式和純發(fā)動機驅(qū)動模式都進(jìn)行工作，它所需的 動力大多數(shù)由發(fā)動機提供，則電動機起到輔助作用。 2.4發(fā)動機驅(qū)動和發(fā)電工作模式 蓄電池的電量很低時，發(fā)動機帶動發(fā)電機對蓄電池進(jìn)行充電，如果發(fā)動機提供的動 力不足以使汽車驅(qū)動時，那么發(fā)電機給蓄電池進(jìn)行充電。 2.5回饋制動工作模式 車輛降速或剎車時，由電動機協(xié)助降速和剎車，這樣可以在車輛減速的同時依靠電 動機充當(dāng)發(fā)動機工作來吸收制動產(chǎn)生能量，從而得到能量反復(fù)利用。 2.6停車充電工作模式 停車時，如果電池電量較低，需對蓄電池進(jìn)行充電。 2.7本章小結(jié) 這六種

23、方式是并聯(lián)式混合動力汽車所有的工作模式，對于任一種這種類型的汽車， 如果它們的最后的目標(biāo)不一樣，它們的工作模式可能不屬于上面幾種方式。所以，這類 汽車的控制策略是根據(jù)它們特定的結(jié)構(gòu)，通過這些模式間的合理切換和動力之間的合理 配合，可以盡量減少汽油的燃燒這樣就會降低污染物的產(chǎn)生。 3. 并聯(lián)式混合動力汽車的控制策略 并聯(lián)式與混聯(lián)式都是為了達(dá)到最優(yōu)的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性，在理論上看似很簡單 ， 但是由于它結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和控制策略還不完善，需更深層次的進(jìn)行調(diào)整。 3.1控制策略分類 控制策略往往是依據(jù)油門的位置、行駛速度和驅(qū)動輪的額定功率、電池的蓄電量等 有關(guān)參數(shù)，以相應(yīng)的形式使電動機與發(fā)動機

24、輸出相對的功率，來滿足驅(qū)動輪所需功率的要 求。 以車速為主要參數(shù)的控制策略 這種控制策略是平時最常用的，車速是其控制的目標(biāo)。當(dāng)速度比原來定的值小時， 則是電動機驅(qū)動車輪；當(dāng)速度比原來所定的速度高時，動力只需要由發(fā)動機提供；當(dāng)車輪 的負(fù)載過大時，則由兩者一起驅(qū)動車輪。該控制選用的是速度較低、轉(zhuǎn)矩較大的電動機， 是為了避免發(fā)動機空擋滑行和發(fā)動機功率不夠的工況。在發(fā)動機高功率運轉(zhuǎn)，車速很高 的情況下，發(fā)動機可以改善高速運行時電池的損耗。該控制中應(yīng)該將發(fā)動機啟動時的速 度設(shè)為一個固定的數(shù)值。對于電量損耗型的車輛，設(shè)定車速和汽車的行駛路程成反比關(guān) 系。 以功率為主要參數(shù)的控制策略 當(dāng)平均功率沒

25、有設(shè)定值高時，汽車動力由電動提供；當(dāng)平均功率比預(yù)定值高時，這時 應(yīng)該由發(fā)動機提供動力。發(fā)動機的啟動應(yīng)該處于換擋的時候 ，這樣能夠使駕駛性更加舒 適。 在這兩種控制策略中，混合動力由發(fā)動機和電動機驅(qū)動。這大多發(fā)生在車輪高功率 運行時，控制策略有以下幾個方面：①電動機和發(fā)動機功率將按一定比例在上升，當(dāng)踩 下油門踏板時，為了滿足操作員的需求。②當(dāng)電動機功率達(dá)到一定負(fù)荷時，才由發(fā)動機輔 助提供動力。③發(fā)動機在一個穩(wěn)定的低油耗高功率的狀態(tài)下工作，然而由電機提供所需 的功率。 之所以要在控制策略中引入較先進(jìn)的優(yōu)化技術(shù)是因為現(xiàn)在汽車中使用的控制策略都 較為簡單，它不能讓每個部位的零件達(dá)到所預(yù)期的契合效

26、果，更沒有辦法使這類汽車的 系統(tǒng)到達(dá)最優(yōu)的工作效率。 采用優(yōu)化技術(shù)的控制策略 并聯(lián)式混合動力汽車的能量最優(yōu)分配問題是基于電機的轉(zhuǎn)矩和傳動齒輪的位置作為 優(yōu)化變量，該周期的優(yōu)化目標(biāo)是根據(jù)給定的發(fā)動機燃料消耗量來計算的。這種經(jīng)過改善 的結(jié)果即使不能用在實時控制，但可以根據(jù)該優(yōu)化推算汽車實時控制策略。 新型混合動力汽車發(fā)展優(yōu)勢在于有無安裝無級變速器，這個裝置的作用是使發(fā)動機 達(dá)到最高的工作效率。德國學(xué)者研究了并聯(lián)式混合動力汽車無級變速器，這種控制策略 的最大用處就是讓整車的燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最好的狀態(tài)。 以成本和燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的控制策略 當(dāng)蓄電池組的質(zhì)量和成本降到最低的時候，該類型汽車擁有較

27、小功率的電動機和小 容量的蓄電池。如果是在以燃油經(jīng)濟(jì)為目的控制策略中，電動機一般只有在汽車需要加 速的時候使用，這時的電動機起到了一個提供額外動力的作用。 在一般的行駛狀況下汽車的動力通常由小排量的發(fā)動機提供，當(dāng)蓄電池的電量降低 到一定程度的時候為其供電，這種狀況又深一步的升高了發(fā)動機的所需功率。 當(dāng)汽車降速 時，蓄電池吸取降速的能量進(jìn)行自我充電。該控制策略也有著不好的方面：使發(fā)動機一 直工作可以消除由于發(fā)動機的開關(guān)控制所引發(fā)的一系列問題 ，不過沒有辦法避免發(fā)動機 處于低速運轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的排放問題。 該類車輛的控制策略有以下兩種方式：①在汽車剛剛起步，僅由電動機獨自提供動 力，當(dāng)速度超過極

28、限值，發(fā)動機開始輔助工作；②當(dāng)汽車的速度超過一定限額時，動力 由發(fā)動機和電機一起提供。 模糊邏輯控制策略 能量掌控與智能掌控的關(guān)鍵是模糊邏輯控制。而要使燃油經(jīng)濟(jì)性增加或者使整部車 的效率增加必須要使發(fā)動機得到優(yōu)化，要想加強能量管理問題邏輯性，我們必須要在它 的發(fā)動機、電動機和電池能源管制方面加強了模糊控制策略因素，比較符合人的思維邏 輯。因此，對發(fā)電機、電動機和蓄電池共同進(jìn)行優(yōu)化是模糊邏輯控制策略的重要理論依 據(jù)。 美國學(xué)者格倫提出利用模糊邏輯控制策略來啟動內(nèi)燃機，以達(dá)到最高的效率和燃油 經(jīng)濟(jì)性的目標(biāo)做了實驗。實驗闡明：主要是運用了模糊邏輯控制策略可以獲得很高的燃 油經(jīng)濟(jì)性。不過對于控制

29、系統(tǒng)排放這方面的要求還需要進(jìn)一步探索。 3.2控制策略研究現(xiàn)狀 目前，國內(nèi)外有很多研究并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的，按照它們的分析思路， 分析不同結(jié)構(gòu)的控制策略，總結(jié)出它們的側(cè)重點和需要改進(jìn)的地方。 黃愛國運用SQ算法實現(xiàn)全局優(yōu)化，然后再通過模糊邏輯控制來協(xié)調(diào)發(fā)動機工作點實 現(xiàn)局部優(yōu)化。這是一種新型的能量控制策略，從SQ優(yōu)化結(jié)果的模糊系統(tǒng)的模糊規(guī)則，以 保證整體與部分的統(tǒng)一。 陳曉東和其它幾位學(xué)者研究了某款并聯(lián)式混合動力汽車，總結(jié)出轉(zhuǎn)動力矩合理有效 分配下的模糊控制策略。并對此策略的各種駕駛條件做模擬試驗，得出這種策略可以根 據(jù)駕駛條件自動進(jìn)行切換工作模式，讓電池的電量得到充分利用，同

30、時還讓發(fā)動機擁有 很高的燃油經(jīng)濟(jì)性。 李為民在混和系統(tǒng)理論的控制策略基礎(chǔ)上， 提出采用混合理論解決控制問題。然而, 發(fā)動機和電動機的電源管理由模糊轉(zhuǎn)矩分配控制系統(tǒng)裝置。使電源實現(xiàn)高效率傳輸。但 這種控制策略沒有顧及到優(yōu)化系統(tǒng)效率的問題。 研究現(xiàn)狀分析 由混合動力汽車控制策略分析得出，該汽車的行駛狀況通常分為三種：加速行駛； 穩(wěn)定速度行駛；降速行駛。為了滿足驅(qū)動輪啟動力矩的需求，必須要讓電動機與發(fā)動機 在一定的規(guī)則下提供相對的功率。該發(fā)動機的控制策略一般都是依據(jù)它的啟動速度和驅(qū) 動輪的平均功率以及依據(jù)油門踏板的方位這些可靠參考量，當(dāng)發(fā)動機關(guān)閉了的時候，它 所剩余的能量將會回收到電池內(nèi)。

31、從上面研究分析得出，幾位學(xué)者都是研究了應(yīng)用在這一類并聯(lián)式混合動力汽車的控 制策略。雖然是相同構(gòu)造的并聯(lián)式混合動力汽車，但可能由于它們的混合程度不一樣會 導(dǎo)致其控制策略也不一樣。被控制策略優(yōu)化后，系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性得到了很大的提高， 同時也將廢氣排放量降到最小從而達(dá)到節(jié)能減排的效果，目前沒有一種控制策略既能保 證汽車在最佳動力區(qū)域工作同時還能得到最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性， 實現(xiàn)全車系統(tǒng)效率最高的 所以，對并聯(lián)式混合動力的控制策略在今后的研究中，不能只僅僅對其中一個或任 意幾個參數(shù)為進(jìn)行控制，必須系統(tǒng)地顧及多種參數(shù)的控制，多種模式的聯(lián)系，才能初步 使汽車的動力性能達(dá)到最好和燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最優(yōu)。 1）

32、 對于并聯(lián)式混合動力汽車而言如果要剖析它的工作模式， 必須要從它的構(gòu)造特點 這方面入手。 2） 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略表明，目前研究的控制策略全是針對某種類型的汽 車，對于構(gòu)造相同但是其混合度不一樣的汽車所選擇的策略和目標(biāo)也不相同。 3） 并聯(lián)式混合動力汽車可使燃料消耗和排放量大幅度減少， 如果對它的控制策略進(jìn) 一步優(yōu)化后它的效率將會更高。并聯(lián)式混合動力電動汽車的電動機功率和電池容量小， 可大大減少重量和混合動力汽車的制造成本，其在市場結(jié)構(gòu)中有著廣泛的應(yīng)用前景。特 別是這種結(jié)構(gòu)結(jié)合和CVT吉合是一種較理想的系統(tǒng)型燃油經(jīng)濟(jì)性高，排放低和駕駛性能良 好的系統(tǒng)型式。這個體系中對于怎樣得到這

33、個車的最好的燃油經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵在于怎樣對 蓄電池組的SO實行合乎情理并且有效的資源處置。 4）電動輔助控制策略一般容易實現(xiàn)， 但控制的結(jié)果并不太完美。到今天為止這種類 型的汽車的控制策略還沒有達(dá)到很成熟的地步。每一個已經(jīng)制造出來的控制策略技術(shù)都 有它自己的優(yōu)處，雖然都可以進(jìn)行互補，不過都還沒到達(dá)最好的狀態(tài)?？偨Y(jié)出對該類型汽 車不一樣的構(gòu)造的研究，應(yīng)該系統(tǒng)地考慮任意參數(shù)的控制和各種控制方式的動作，才可 以在這基礎(chǔ)上使汽車的動力性能得到優(yōu)化，同時燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最高。 致謝 本論文是在陶德清老師的悉心指導(dǎo)下完成的，我要感謝我的指導(dǎo)老師，從開始的論 文選題到最終的論文定稿，整個過程都凝聚著老師辛勤

34、的汗水，是您為我理清思路，讓 我一步步的去完成本論文的寫作。在與您的交流中，讓我明白了 “一份耕耘，一份收獲” 這個道理，您嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，平易近人 的人格魅力對我的影響深遠(yuǎn)。再次衷心的感謝所有老師的指導(dǎo)和幫助， 還有親人和同學(xué), 感謝你們?yōu)槲姨岢鰧氋F的意見與建議，是你們的支持與幫助，讓我度過了完美的三年大 學(xué)生活。 感謝牧院，感謝農(nóng)業(yè)工程系，感謝培養(yǎng)了我三年的老師們，我會繼續(xù)努力，在未來 的道路上不斷地探索、前進(jìn)！感謝所有我的同學(xué)，朋友們對我的支持與幫助！ 最后，感謝評審老師，您們辛苦了！感謝您們在百忙之中費心評審本論文，謝謝您們! 參考文獻(xiàn)

35、[1] 李興虎?電動汽車概論[M].北京：北京理工大學(xué)出版社 ，2005:5-9 . [2] 麻世友，陳全世，混合動力電動汽車的發(fā)展，公路交通科技， 2001 . [3] 唐小琦，趙國慶，混合動力多能源控制器的研究，中國電動汽車研究與開發(fā)， 2002 . [4] 雄健，管華，混合動力電動客車的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，客車技術(shù)與研究， 2002 . [5] 張洪欣?汽車設(shè)計?機械工業(yè)出版1999年. ⑹ 黃榕清，姜招良，淺議汽車混合動力系統(tǒng)的布置 [J].汽車研究與開發(fā)，1999（5）. [7] 徐小東，張冰戰(zhàn)，基于模糊邏輯的混合動力汽車控制策略研究 J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），

36、 2012，35（ 6）: 725-728. [8] 趙航，史廣奎，吳志新，等 ?車輛用混合動力系統(tǒng)：中國， 200810052817.8[P].2010-12-08. [9] 王慶年，何洪文，李幼德?并聯(lián)式混合動力汽車傳動系參數(shù)匹配 [J].吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，30 （1）: 72-75. [10] 高建平，何洪文，孫逢春?混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)歸類分析 [J].北京理工大學(xué)學(xué)報，2008 （3）： 197-201. [11] 陳建文，令狐婷，呂良愷等?汽車混合動力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景 [J].內(nèi)燃機與配件，2011（ 4）： 15-19. 論文題目 并聯(lián)式混合

37、動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技術(shù)服 務(wù)與營銷 指導(dǎo)教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 設(shè)計（論文）起止時間 1. 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的： 來源：自選課題 目的：為了改善環(huán)境污染和能源短缺問題， 采用混合動力改善了變工況下的不良運行。 混合動力汽車 可使發(fā)動機運行在最佳工況區(qū)域， 從而降低了排放和油耗；在低負(fù)荷時可以進(jìn)行純電動方式驅(qū)動， 實 現(xiàn)零排放；另外還可以通過電機回收減速和制動時的能量，進(jìn)一步提高燃油經(jīng)濟(jì)性。 2. 畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求： 內(nèi)容：分析并聯(lián)式混

38、合動力汽車的工作模式，控制策略及其優(yōu)化方向。 要求：具備獨立查閱文獻(xiàn)和調(diào)研能力；論文結(jié)構(gòu)合理，邏輯性強，內(nèi)容詳實，表達(dá)準(zhǔn)確，符合規(guī)范化 要求，有自己的見解和一定的應(yīng)用價值。 3. 進(jìn)度安排： 2014.11- 2014.12 查閱與課題相關(guān)的資料 2014.12- 2015.3 形成初稿 201532015.4 初步進(jìn)行修改 2015.4-2015.5 精修，定稿 2015.6 準(zhǔn)備答辯 4. 參考文獻(xiàn)： [1] 李興虎.電動汽車概論[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社 ，2005:5-9 . [2] 麻世友，陳全世，混合動力電動汽車的發(fā)展，公路交通科技， 2001 . [

39、3] 唐小琦，趙國慶，混合動力多能源控制器的研究，中國電動汽車研究與開發(fā)， 2002 . [4] 雄健，管華，混合動力電動客車的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，客車技術(shù)與研究， 2002 . 指導(dǎo)教師簽名： 2014年11月10日 所在專業(yè)審查意見： 專業(yè)負(fù)責(zé)人（教研室主任）簽名： 2014年11月15日 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技術(shù)服務(wù) 與營銷 指導(dǎo)教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 開題報告內(nèi)容: 一、 寫作背景 汽車的發(fā)展歷史已經(jīng)超過一百年， 它在人類社會的發(fā)展起著舉足輕重的

40、作用。 其發(fā)展速度在不斷 加快，與人們生活的聯(lián)系也越來越緊密。 汽車已經(jīng)和人類的生活密切相關(guān)， 它已然不是一個普通的代 步和運輸工具。汽車的發(fā)展水平和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步程度， 已經(jīng)成為一個國家或地區(qū)現(xiàn)代化的標(biāo)志。 但 是人類在汽車在的使用過程中， 汽車既有優(yōu)點也有缺點，在汽車帶來方便的同時，雖然給人類帶來了 經(jīng)濟(jì)效益，但同時也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源短缺問題。 面臨著汽車動力安全和環(huán)境污染問題，節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為社會關(guān)注的焦點 ，已經(jīng)成為 全球新型汽車的發(fā)展主題和應(yīng)用趨勢。 在眾多先進(jìn)新能源的案例中，如今實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的汽車只有混 合動力汽車。 二、 混合動力汽車的發(fā)展

41、在一百多年以前就已經(jīng)出現(xiàn)了混合動力電動汽車 （HEV ）。它的雛形由Ferdinand Porsche（費迪南 一保時捷）在1899年研制出來。但是當(dāng)時 HEV并沒有得到很好的發(fā)展前景，主要的制約因素是在那 個時候因為人們對環(huán)保和節(jié)約能源意識的缺乏， 再加上像電動機、電池和控制策略等一些相關(guān)技術(shù)的 限制。二十世紀(jì)九十年代初期以來， HEV才引起世界各大汽車公司的關(guān)注與重視，并投入大量人力 物力來研發(fā)其核心技術(shù)，多款 HEV也在2000年前后問世。 日本是最早開始發(fā)展電動汽車的國家之一。 在1997年12月，日本豐田汽車公司率先在本國市場 投放混合動力型prius轎車171，2000

42、年初又在北美市場開始投放該混合動力型轎車，因為產(chǎn)品出現(xiàn) 了供不應(yīng)求的態(tài)勢，所以該公司決定將月產(chǎn)量從一千輛提升到兩千輛，僅僅在三年的時間內(nèi)， prius 轎車的銷售量就突破 4.5萬輛，國外專家表示在以后的十年內(nèi)， 混合動力技術(shù)可能會被百分之四十的 汽車采用。 此外，本田公司開發(fā)的混合動力汽車 In sight于2000年10月上市，燃油經(jīng)濟(jì)性為 26-30km/L , 被美國環(huán)保總署評為 2001年美國十大節(jié)能汽車的第一名，豐田汽車公司的 Prius HEV位居其后。另 外，美國和德國的政府及多家汽車公司，都對混合動力汽車的研發(fā)投入了很大的精力。 我國雖然在傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域落后于發(fā)達(dá)國家

43、近 30年，但在電動汽車領(lǐng)域，我國與國外的技術(shù)水平 和產(chǎn)業(yè)化程度差距相對較小，基本處在同一起跑線上，并有機會在該領(lǐng)域獲得重要席位。 、主要研究內(nèi)容 1?并聯(lián)式混合動力汽車的認(rèn)識； 2.并聯(lián)式混合動力汽車結(jié)構(gòu)以及工作模式; 3?并聯(lián)式混合動力汽車的控制策略； 4?混合動力汽車研究現(xiàn)狀的分析; 5?混合動力汽車的發(fā)展趨勢。 四、計劃進(jìn)程 2014.11- 2014.12 2014.12- .2015.3 2015.3- 2015.4 2015.4- 2015.5 2015.6 查閱與課題相關(guān)的資料 形成初稿，章節(jié)開始明確 初步進(jìn)行修改，思路清晰 精修，定稿 準(zhǔn)備答辯 五

44、、參考文獻(xiàn) [1] 李興虎?電動汽車概論[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社 ，2005:5-9 . [2] 麻世友，陳全世，混合動力電動汽車的發(fā)展，公路交通科技， 2001 . [3] 唐小琦，趙國慶，混合動力多能源控制器的研究，中國電動汽車研究與開發(fā)， 2002 . [4] 雄健，管華，混合動力電動客車的發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)化，客車技術(shù)與研究， 2002 . [5] 張洪欣汽車設(shè)計機械工業(yè)出版社1999年. ⑹ 黃榕清，姜招良，淺議汽車混合動力系統(tǒng)的布置 [J].汽車研究與開發(fā)，1999（5）. [7] 徐小東，張冰戰(zhàn)，基于模糊邏輯的混合動力汽車控制策略研究 [J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報（

45、自然科學(xué) 版），2012,35 （6）： 725-728 [8] 王慶年，何洪文，李幼德.并聯(lián)式混合動力汽車傳動系參數(shù)匹配 [J].吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000,30 （1）： 72-75. [9] 高建平，何洪文，孫逢春.混合動力電動汽車機電耦合系統(tǒng)歸類分析 [J].北京理工大學(xué)學(xué)報，2008 （3）: 197-201. [10] 陳建文，令狐婷，呂良愷等.汽車混合動力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景 [J].內(nèi)燃機與配件，2011（4）： 15-19. 學(xué)生簽名: 2014年11月16日 指導(dǎo)教師評語: 指導(dǎo)教師簽名: 2014年11月18日 注：開題報告至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：國內(nèi)

46、外研究現(xiàn)狀、選題意義、設(shè)計思路、計劃進(jìn)程、參考書目 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技術(shù)服務(wù) 與營銷 指導(dǎo)教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 第一 階段 指導(dǎo) 記錄 （1 月至 3月） 檢查開題報告、論文初稿完成情況[開題報告未完成者不得進(jìn)入下一階段工作 ] 1. 基本評價及主要問題（見“說明欄”）： 論文大綱基本符合要求，內(nèi)容比較繁瑣，調(diào)理不夠清晰，格式不夠規(guī)范。 2. 修改意見： 修改論文內(nèi)容，調(diào)理清晰，規(guī)范論文格式。 第二 階段 指導(dǎo) 記錄 （4 月至 5月） 1. 主

47、要問題： 內(nèi)容理論闡述過多，缺少實踐，圖片及表格格式不規(guī)范。 2. 修改意見： 精簡論文內(nèi)容，結(jié)合實踐闡述論文主題，規(guī)范圖片及表格格式。 第三 階段 指導(dǎo) 記錄 （5 月至 6月） 1.主要問題： 論文格式（包括目錄、正文、參考文獻(xiàn)等）未元全規(guī)范，論文中存在文子、標(biāo)點 錯誤。 2 .修改意見（包括摘要、格式與規(guī)范、正文要求、參考文獻(xiàn)等）： 按照論文格式要求詳細(xì)修改， 仔細(xì)閱讀論文內(nèi)容，避免錯字、錯詞及不通順句子。 說明：“指導(dǎo)記錄”用以檢查、記錄學(xué)生論文工作情況， 應(yīng)包括論文在內(nèi)容、觀點、分析與論證、層次結(jié)構(gòu)、語 言和規(guī)范、長度等方面存在的問題及修改意見。 指導(dǎo)教師簽名

48、： 2015年6月12日 江蘇農(nóng)牧科技職業(yè)學(xué)院生畢業(yè)設(shè)計（論文）中期檢查記錄表 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技術(shù)服 務(wù)與營銷 指導(dǎo)教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 計劃完成的時間 2015年6月 畢業(yè)設(shè)計（論文）的進(jìn)度計劃： 2014.11- 2014.12 查閱與課題相關(guān)的資料 2014.12- 2015.3 形成初稿 2015.3- 2015.4 初步進(jìn)行修改 2015.4- 2015.5 精修，定稿 2015.6 準(zhǔn)備答辯 畢業(yè)設(shè)計（論文）已經(jīng)完成的內(nèi)容：

49、1. 初稿設(shè)計基本完成，主要思路已經(jīng)明確； 2. 查閱與課題相關(guān)的資料，章節(jié)基本形成。 畢業(yè)設(shè)計（論文）存在的問題或需要解決的困難： 1. 材料內(nèi)容不足，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)冋題； 2. 論文格式不夠規(guī)范。 檢查人意見： 檢杳人簽名： 2015年3月20日 教研室意見： 教研室主任簽名： 2015年3月22日 院系部意見： 部門簽章： 2015年3月25日 論文題目 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技術(shù)服務(wù) 與營銷 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 指導(dǎo)教師評語: 是否同意答

50、辯： □同意 □不同意 指導(dǎo)教師初評成績（滿分100分）: 評分項目 權(quán)重 評定成績 評分項目 權(quán)重 評定成績 開題報告 15% 寫作水平 20% 理論與實用價值 15% 態(tài)度與規(guī)范 20% 分析論證 30% 合計 指導(dǎo)教師簽名： 2015 年6月13日 ，并且無抄襲現(xiàn)象才可 說明：i .學(xué)生畢業(yè)論文材料齊備（包括任務(wù)書、開題報告、論文定稿、中英文摘要等） 進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)；2?指導(dǎo)教師應(yīng)參照評分標(biāo)準(zhǔn)評定學(xué)生成績。 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的分析 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè) 汽車技

51、術(shù)服務(wù) 與營銷 評閱教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 評閱教師評語: 是否同意答辯： □同意 □不同意 評閱教師評定成績（滿分100分）: 評分項目 權(quán)重 評定成績 評分項目 權(quán)重 評定成績 開題報告和任務(wù)書 15% 寫作水平 20% 理論與實用價值 15% 態(tài)度與規(guī)范 20% 分析論證 30% 合計 評閱教師簽名： 2015 年6月14日 說明：1 ?評閱人職責(zé)：負(fù)責(zé)答辯資格審查，評閱畢業(yè)論文（設(shè)計）的質(zhì)量與水平，檢查畢業(yè)論文材料是否齊全，如: 論文材料中是否包括任務(wù)書、開題報告、論文定稿、中英

52、文摘要等； 2 ?如果評閱人認(rèn)為該篇論文不符合答辯資格或與指導(dǎo)教師意見不符，應(yīng)明確指出，并交由論文答辯委員會最終 定奪該論文是否具有答辯資格。 論文題目 并聯(lián)式混合動力汽車控制策略的 分析 答辯時間 2015615 學(xué)生姓名 胡悅 學(xué)號 201212268 專業(yè)汽車技術(shù)服務(wù)與營銷 指導(dǎo)教師 陶德清 職稱 講師 文化程度 碩士 答辯題目內(nèi)容： 答辯要點： 答辯小組評語： 答辯小組組長簽名: 記錄人簽名: 答辯小組成員簽名: 論文寫作成績 （占總分70% 論文答辯成績 （占總分30% 評分項目 答辯小組 復(fù)評成績 評分項目 答辯小組 評定成績 開題報告 15% 報告內(nèi)容 50% 理論與實用 價值 15% 答辯情況 50% 分析論證 30% 寫作水平 20% 態(tài)度與規(guī)范 20% 合計（滿分100分） 合計（滿分100分） 總分（百分制）： 答辯小組組長簽名： 2015 年6月16日 論文最終成績 答辯委員會審核意見: 最終成績（等級）： 答辯委員會主任簽章: 2015年6月20日