混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)、原理及發(fā)展前景研究

一、引言近年來，隨著國人對環(huán)境問題認(rèn)知的提升，以及對汽車工業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型的信心，路上行駛的新能源車型越來越多；有純電動(dòng)的、混和動(dòng)力的、組合增程式的等等……尤其以純電動(dòng)汽車增速最大，各種造型、各種配置，讓人眼花繚亂。但是隨著純電動(dòng)汽車的熱賣和后汽車市場的反饋，使用幾年后，電池衰減，充電難，更換電池產(chǎn)生的巨額費(fèi)用，續(xù)航公里數(shù)大打折扣的問題始終困擾著車主。擔(dān)心沒電后拋錨的憂慮也在時(shí)刻折磨著車主。二、混合動(dòng)力汽車的概述與工作原理（一）混合動(dòng)力汽車的概述混合動(dòng)力汽車：指的是同時(shí)裝備兩種動(dòng)力系統(tǒng)，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)相結(jié)合的汽車。車輛工程師運(yùn)用自身的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)理念，將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)縝密的結(jié)合在一起，什么時(shí)候燃油發(fā)動(dòng)機(jī)工作，什么時(shí)候電動(dòng)機(jī)工作，什么時(shí)候兩者一起工作，通過各種技術(shù)化設(shè)計(jì)，將兩者做功的切合點(diǎn)運(yùn)籌的恰到好處。達(dá)到節(jié)能省油的目的。（二）混合動(dòng)力汽車的工作原理混合動(dòng)力汽車的工作原理：車輛在起步的階段，使用車上的電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車子前進(jìn)。待汽車達(dá)到一定的速度后(各個(gè)廠家設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行節(jié)點(diǎn)各不相同)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功，配合電動(dòng)機(jī)一同工作，達(dá)到共同驅(qū)動(dòng)車輛前行的狀態(tài)。車輛速度不高，電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，隨著車速的提高，車輛所需克服的阻力越大，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)一起運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)闇p輕了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，負(fù)載減小，所以油耗比純?nèi)加蛙嚨?。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將電力源源不斷提供給電動(dòng)機(jī)，并將多余的電力儲存在蓄電池中，為下一次的運(yùn)轉(zhuǎn)保存能量。這種相輔相成的設(shè)計(jì)，將節(jié)能環(huán)保發(fā)揮到了極致。因?yàn)閾碛辛穗妱?dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力，混合動(dòng)力汽車對于自身發(fā)動(dòng)機(jī)的功率要求不像純?nèi)加蛙嚹敲锤?。只要能保證最低的運(yùn)行功率就夠了，不用擔(dān)心像純?nèi)加蛙嚹菢?，為了?jié)能省油，采用小排量低功率發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，起步無力、高速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)噪音大的問題?；旌蟿?dòng)力汽車還設(shè)計(jì)了剎車能量回收系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的燃油汽車行駛狀態(tài)下，當(dāng)司機(jī)踩下剎車時(shí)，車身前行的慣性力隨著剎車片與剎車盤的摩擦而浪費(fèi)。但是混合動(dòng)力汽車卻能將車身前行的慣性力在剎車的過程中轉(zhuǎn)換成電能，并將其暫時(shí)貯存在蓄電池中供下一次加速時(shí)再利用。當(dāng)車輛需要更大的動(dòng)力需求時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同工作，以確保動(dòng)力輸出的持續(xù)性。在低速狀態(tài)下，混合動(dòng)力汽車可以單獨(dú)靠電動(dòng)機(jī)行駛，或者單獨(dú)靠汽油發(fā)動(dòng)機(jī)行駛，達(dá)到節(jié)油環(huán)保的效果。

三、混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展歷程（一）混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)混和動(dòng)力汽車通過四十多年的發(fā)展，不論是質(zhì)量方面還是技術(shù)方面都得到了市場的認(rèn)可，質(zhì)量可靠，使用方便，維修簡單，而且后市場的保值率也不錯(cuò)。尤其近幾年，有更多的混合動(dòng)力汽車走進(jìn)了千家萬戶，在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著作用。下面介紹一下混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)的類別。按提供動(dòng)力的方式可以分為三點(diǎn)，分別是串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。3-1串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)：見上圖3-1它的結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，主體部分擁有一臺小型的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，一臺發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，搭配蓄電池，變速器等，組成一套完整的動(dòng)力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，而是間接的帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能存儲在蓄電池中。在車輛需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將電能輸送到電動(dòng)機(jī)處，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到車輛前行的目的。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，由于結(jié)構(gòu)相對簡單，制造門檻不高，價(jià)格適中，國產(chǎn)新能源車型采用此種結(jié)構(gòu)居多。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)：見下圖3-23-2并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)它的結(jié)構(gòu)相較于串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，要復(fù)雜很多。主要區(qū)別在于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池分別可以獨(dú)立的提供動(dòng)能。也就是說，可以單獨(dú)的由燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，也可以單獨(dú)的由蓄電池提供電能給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛前行的同時(shí)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出的多余電能可以存儲在蓄電池中。當(dāng)車輛需要更大的能量輸出時(shí)，蓄電池提供電力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一起工作，減少發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載，降低油耗。混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)：見下圖3-3這個(gè)結(jié)構(gòu)在三者當(dāng)中是最復(fù)雜的，結(jié)合了串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)與并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并進(jìn)行了優(yōu)化。解決了并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)電機(jī)身兼兩職的劣勢，既能驅(qū)動(dòng)車輛，又能為蓄電池發(fā)電。也是目前主流混動(dòng)車型的標(biāo)桿配置。按動(dòng)能混合的程度大小分類，可分為三點(diǎn)，分別是弱混、中混和強(qiáng)混。弱混系統(tǒng)：此系統(tǒng)蓄電池電動(dòng)機(jī)參與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)做功的比例較小，一般情況下低于百分之十，而且電動(dòng)機(jī)和蓄電池電池組功率也很小，因此電動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車輛。圖3-3混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)強(qiáng)混系統(tǒng)：此系統(tǒng)蓄電池電動(dòng)機(jī)參與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)做功的比例較大，一般情況下能達(dá)到百分之四十左右。電動(dòng)機(jī)和蓄電池組功率也很大，不僅可以直接驅(qū)動(dòng)車輛，而且低速狀態(tài)下，完全不需要燃油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，在一定程度上，可以節(jié)省很多燃油。中混系統(tǒng)：顧名思義就是處于弱混系統(tǒng)與強(qiáng)混系統(tǒng)中間的產(chǎn)物，強(qiáng)于弱混，低于強(qiáng)混，這里就不多介紹了。3-4動(dòng)能大小的分類按照電動(dòng)機(jī)位置的不同，可分為：P0、P1、P2、P3、P4。P0電機(jī)跟傳統(tǒng)的燃油車發(fā)電機(jī)原理差不多，都是通過一根橡膠皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出端連接，但是電機(jī)的功率大大強(qiáng)于普通的燃油車上的發(fā)電機(jī)，正常工況下起到發(fā)電作用，車輛運(yùn)行時(shí)起到發(fā)動(dòng)引擎的作用。P1電機(jī)布置在燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和離合器之間，在車輛起步階段，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算，P1電機(jī)配合燃油發(fā)動(dòng)機(jī)一起做功推動(dòng)車輛前行，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷，達(dá)到節(jié)油目的。P1電機(jī)一般運(yùn)用于帶啟停功能的車型上，車輛制動(dòng)時(shí)還能將車輛的勢能轉(zhuǎn)為電能回收利用。P2電機(jī)位于離合器的后面，變速器的前面。它可以在車輛起步階段，單獨(dú)的使用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，一般德系車型采用這個(gè)結(jié)構(gòu)比較多P3電機(jī)布置在變速箱的后面，在運(yùn)行時(shí)不需要經(jīng)過變速箱機(jī)構(gòu)，所以跟普通的純電動(dòng)車型運(yùn)轉(zhuǎn)的模式差不多，各項(xiàng)指標(biāo)的效率很高。P4電機(jī)一般安裝在車輛的后橋上，是一個(gè)完整獨(dú)立的設(shè)施，直接驅(qū)動(dòng)車輪。（二）混合動(dòng)力汽車國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著人們生活水平的提升，以及環(huán)保理念的增強(qiáng)，節(jié)能意識已經(jīng)漸漸融入到生活的方方面面。小到垃圾分類回收，大到高耗能企業(yè)的升級淘汰，無處不在提示著我們，環(huán)境保護(hù)，節(jié)能環(huán)保的重要性。尤其在生活的必備大件——汽車方面，更應(yīng)該起到表率作用，因此各國企業(yè)都在努力研發(fā)，生產(chǎn)出了各種類型的環(huán)保汽車。以促進(jìn)人類與自然的和諧發(fā)展。下面來簡單介紹一下國內(nèi)與國外的研究現(xiàn)狀。3-5混動(dòng)汽車銷量增速我國混合動(dòng)力汽車這幾年發(fā)展的不錯(cuò)，市場供需基本平衡，根據(jù)汽車協(xié)會(huì)發(fā)布的信息來看，去年全國混合動(dòng)力汽車產(chǎn)量高達(dá)五十多萬輛，同比增長了百分之二十；銷量達(dá)到四十九萬輛，同比增長了百分之十八。各大車企也在混合動(dòng)力汽車上持續(xù)發(fā)力，后續(xù)車型越來越多，供消費(fèi)者選擇的余地越來越大。比如：作為老牌的混合動(dòng)力車企比亞迪，去年研發(fā)出了DM-i混合動(dòng)力系統(tǒng)。這幾年發(fā)展勢頭強(qiáng)盛的長城汽車，去年發(fā)布了DHT檸檬混合動(dòng)力技術(shù)。注重技術(shù)研發(fā)的奇瑞汽車研發(fā)的鯤鵬混合動(dòng)力技術(shù)也即將量產(chǎn)。還有長安、吉利等等車企，各種混動(dòng)技術(shù)如雨后春筍般接重而來。從以上各個(gè)大型車企的布局來看，混和動(dòng)力研發(fā)仍是戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)。國家層面對于混合動(dòng)力汽車的發(fā)展也是傾注了不少心血，比如：購買減稅，上牌無需搖號等等，各種利好政策的持續(xù)加持，相信在可預(yù)見的當(dāng)下，混合動(dòng)力在我國仍將是主流。國外混合動(dòng)力發(fā)展的亦是如火如荼，比如老牌的混合動(dòng)力鼻祖豐田，在普銳斯混合動(dòng)力車型打下的良好口碑下，持續(xù)推出了各種混和動(dòng)力式車型，兼顧價(jià)低質(zhì)優(yōu)的雙擎卡羅拉/雷凌，為中產(chǎn)階層推出的混動(dòng)凱美瑞、混動(dòng)榮放，為高端消費(fèi)者推出的混動(dòng)雷克薩斯等等，基本上涵蓋了豐田系的高中低所有系列。而且發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)到了驚人的百分之四十九，電機(jī)轉(zhuǎn)速的提升數(shù)值也處在第一梯隊(duì)范疇。本田汽車這兩年在混合動(dòng)力方面也在持續(xù)研發(fā)，推出的各種新技術(shù)新概念緊隨豐田，正在逐步的從單一的弱混往強(qiáng)混上發(fā)展，從單電機(jī)模式到雙電機(jī)模式衍生，推出的混動(dòng)車型正在逐漸被消費(fèi)者認(rèn)可。德系和美系在插電式混合動(dòng)力方面也是頗有建樹，因?yàn)橐?guī)避兩田的專利，可能選擇插電式混合動(dòng)力也是沒有辦法的辦法，但從另一個(gè)層面來看，這些老牌資深的車企對于混合動(dòng)力的投入，不正是對混合動(dòng)力發(fā)展的認(rèn)可嗎。四、混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分析與發(fā)動(dòng)機(jī)能量管理控制策略研究（一）混合動(dòng)力系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)控制策略根據(jù)混合動(dòng)力的聯(lián)接方式劃分，混合動(dòng)力系統(tǒng)可以分為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)、并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)(1)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方式：串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)顧名思義，就是將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)三個(gè)部分串聯(lián)在一起的動(dòng)力系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛不屬于硬性連接，僅僅起著帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的作用。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使車輛可以正常行駛，一少部分用不掉的電能被儲存在蓄電池中，待車輛負(fù)載大時(shí)使用。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不參與直接驅(qū)動(dòng)車輛，所以發(fā)動(dòng)機(jī)功率不需要很大，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的工況也是設(shè)計(jì)在最佳狀態(tài)。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)節(jié)能省油，維護(hù)保養(yǎng)也就更簡便。正是由于發(fā)動(dòng)機(jī)源源不斷的為車輛提供電能，相較于純電動(dòng)車來說，續(xù)航里程更長，從源頭上解決了純電動(dòng)汽車一次充電行駛里程短的問題。4-1典型的并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方式(2)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方式：就是將燃油發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三個(gè)部分并聯(lián)在一起的動(dòng)力系統(tǒng)。燃油發(fā)動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)汽車，電動(dòng)機(jī)也可以單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)汽車，當(dāng)車輛需要更大驅(qū)動(dòng)力的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套動(dòng)力系統(tǒng)可以一起運(yùn)行，達(dá)到增強(qiáng)車輛動(dòng)力性和節(jié)省燃油的目的。簡單來說：車輛在起步階段，電動(dòng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，待車輛達(dá)到一定速度后，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)，若需要更大的負(fù)荷狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同運(yùn)轉(zhuǎn)。4-2典型的混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)控制方式(3)混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制方式：混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合了串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，取長補(bǔ)短，是目前最均衡的混合動(dòng)力系統(tǒng)。混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)區(qū)別于并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的最大優(yōu)勢，在于混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，不像并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)那樣使用電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，因此發(fā)動(dòng)機(jī)可以與電動(dòng)機(jī)共同工作，隨時(shí)對電池組進(jìn)行充電。根據(jù)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的混合程度分類，可以分為：微混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式，輕混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式，中混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式系統(tǒng)和完全混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式。(1)微混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式：微混合動(dòng)力系統(tǒng)是在傳統(tǒng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電機(jī)上加裝了皮帶驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)電機(jī)。該電機(jī)為發(fā)電啟停一體式電動(dòng)機(jī)，用來控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，取消了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速。在車輛怠速狀態(tài)時(shí)，車載用電設(shè)備由蓄電池供電，從而降低了油耗和排放。(2)輕混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式：輕型混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般由一臺功率不大的小型電動(dòng)機(jī)和一組小型蓄電池系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)裝配在發(fā)動(dòng)機(jī)上，使用橡膠皮帶與發(fā)動(dòng)機(jī)連在一起，通過控制皮帶的停止和轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)和停止的效果。運(yùn)行的原理也很簡單，車輛在制動(dòng)停止時(shí)，回收剎車的能量并將剎車時(shí)的勢能轉(zhuǎn)化成電能并儲存;車輛停止后，發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，進(jìn)而節(jié)省燃油;車輛起步時(shí)，電機(jī)使用剛剛收集的電能轉(zhuǎn)動(dòng)皮帶，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)怠速空轉(zhuǎn)的時(shí)間，降低了排放和油耗。(3)中混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式：通俗講就是插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)。車輛運(yùn)用相對大一些的蓄電池用于儲存電能，可以使用電網(wǎng)充電，也可以用發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電。短途勻速行駛時(shí)可以單獨(dú)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，待蓄電池電量低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)介入。當(dāng)車輛需要較大動(dòng)力時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)一起運(yùn)行。中混合動(dòng)力系統(tǒng)制造門檻相對來說不是很高，國內(nèi)外各大車企運(yùn)用此類方式較多，既能避開豐田本田的專利，也可以達(dá)到混合動(dòng)力市場提升占有率的目標(biāo)。(4)完全混合動(dòng)力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式：完全混合動(dòng)力系統(tǒng)是指既可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，也可以同時(shí)使用兩種動(dòng)力一起運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。結(jié)合了輕混合動(dòng)力系統(tǒng)和中混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。是目前最理想的混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式之一。（二）混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能量管理策略研究混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作模式與傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)不同，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)是與電動(dòng)機(jī)配合運(yùn)轉(zhuǎn)。所以發(fā)動(dòng)機(jī)的能量管理策略也有所不同。下面簡單的介紹一下混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能量管理的策略?；谝?guī)則的能量管理策略：車輛在踩下油門踏板的時(shí)候，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)當(dāng)前的車速和踩下加速踏板的程度，計(jì)算出所需要的扭矩大小和電池功率大小，然后通過扭矩分配器的運(yùn)算，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的扭矩需求，最后合理的分配到發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)終端上?；趧?dòng)態(tài)規(guī)劃的全局優(yōu)化能量管理策略：它是一種解決多方面問題的運(yùn)算方法，把一些復(fù)雜的情況通過運(yùn)算轉(zhuǎn)變?yōu)楹唵吻闆r的管理策略。五、混合動(dòng)力汽車存在的問題混合動(dòng)力汽車作為當(dāng)下汽車市場的熱點(diǎn)車型，不僅省油耐用，而且擁有各種利好政策的傾斜。但是價(jià)格一般比較高，保值率稍差，不易保養(yǎng)；其次，一旦饋電，車輛運(yùn)行起來噪音較大，影響整體的舒適性；下面簡單的歸納一下常用混動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。（一）串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：串聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)最為簡單，控制策略的優(yōu)化也最容易解決，甚至比傳統(tǒng)的燃油汽車更容易制造。由于不需要發(fā)動(dòng)機(jī)直接參與驅(qū)動(dòng)車輛，所以對發(fā)動(dòng)機(jī)的功率沒有硬性要求，只要能滿足于電動(dòng)機(jī)的電力需求就可以。由于發(fā)動(dòng)機(jī)功率小排放低，進(jìn)而每年繳納的車船稅也相對較低，所以節(jié)約了不少使用成本。缺點(diǎn)：由于串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)不直接驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，而是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電能使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，最后才驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，經(jīng)過這幾個(gè)步驟后，能量會(huì)造成較大的損失，再加上車身相較于純?nèi)加蛙嚩嗔穗姍C(jī)組、電池組，致使車身更重，使得高速行駛時(shí)油耗偏高。串聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)的動(dòng)力總成相較于傳統(tǒng)燃油車，維護(hù)保養(yǎng)一樣不少，對于后期的使用費(fèi)用會(huì)有所增加。（二）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)車輛運(yùn)行，需要負(fù)載較大的階段，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起工作。尤其在車輛的起步階段，傳統(tǒng)的燃油車要提高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增大扭矩，才能驅(qū)動(dòng)汽車，而并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)起步階段是由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，不僅安靜，還可以節(jié)省不少燃油。缺點(diǎn)：因?yàn)橹挥幸慌_電動(dòng)機(jī)，不可以同時(shí)發(fā)電和驅(qū)動(dòng)車輛，所以發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛的狀態(tài)不能持續(xù)很久。一直用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的話，蓄電池的電量會(huì)很快耗盡，進(jìn)而轉(zhuǎn)成發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛。由于車身相較于傳統(tǒng)燃油車多了電池組、電動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)，自重增加不少，這又造成純?nèi)加万?qū)動(dòng)時(shí)，油耗相較于傳統(tǒng)燃油車會(huì)更高。（三）混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)和并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相似，但是混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)方式更多樣化，在并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上，加入了充電功能。當(dāng)汽車持續(xù)加速或者需要更大扭矩的時(shí)候，不用擔(dān)心電量消耗的問題。傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化，使各工況間運(yùn)行的更流暢，節(jié)油效果更明顯。缺點(diǎn)：混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車結(jié)合了串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車與并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)，但緊隨而來的問題就是結(jié)構(gòu)相較于串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)和并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)更復(fù)雜，再加上運(yùn)用了更多的新設(shè)備、技術(shù)，價(jià)格方面也會(huì)更高一些，維護(hù)與前期購置方面不占優(yōu)勢。最重要的一點(diǎn)：混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車在長距離高速行駛過程中，大部分都是使用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的，加上電池組的自重，相較于純?nèi)加蛙嚥⒉徽純?yōu)勢。所以在市區(qū)這種走走停停的路況，混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)才更有優(yōu)勢。六、混合動(dòng)力汽車發(fā)展所需解決的問題對于混合動(dòng)力汽車的前景，我們都是保持著樂觀的心態(tài)，因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，混合動(dòng)力汽車的品控質(zhì)量越來越穩(wěn)定。但是相較于傳統(tǒng)燃油車，混合動(dòng)力汽車有兩套動(dòng)力系統(tǒng)，制造成本會(huì)更高，所以價(jià)格方面沒有優(yōu)勢。對于混合動(dòng)力汽車的電動(dòng)機(jī)來講，高速化一定是今后的發(fā)展趨勢。就目前可查的資料來說，某品牌混合動(dòng)力電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)從初代的每分鐘一萬三千五百轉(zhuǎn)提升到了目前的每分鐘一萬七千轉(zhuǎn)，扭矩也得到相應(yīng)的提升。由此可見，隨著轉(zhuǎn)速的提高，效率是上升的，功率密度也是提高的。所以提高電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速對于混合動(dòng)力系統(tǒng)來講，也是極為重要的。對于混合動(dòng)力汽車的蓄電池來講，各大車企運(yùn)用的類型各不相同，鉛酸鐵鋰的、純鋰電池的、氫動(dòng)力電池等等，但最終的目的，還是能量密度的提升，如何提升能量密度，將是接下來要解決的根本問題。蓄電池能量密度的提升自然伴隨著新材料新技術(shù)的創(chuàng)新，自主企業(yè)在這方面的努力有目共睹，希望自主車企用心鉆研，保持好目前的優(yōu)勢，創(chuàng)造出更優(yōu)更高效的車用蓄電