分類 - 混合動力系統相關知識匯總

2012年06月19日 10:52 來源：本站整理 作者：Triquinne 我要評論(0)

　　B、根據在混合動力系統中，電機的輸出功率在整個系統輸出功率中占的比重，也就是常說的混合度的不同，混合動力系統還可以分為以下四類：

　　a:微混合動力系統。代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力版Vitz。這種混合動力系統在傳統內燃機上的啟動電機(一般為12V)上加裝了皮帶驅動啟動電機(也就是常說的Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統)。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機，用來控制發動機的啟動和停止，從而取消了發動機的怠速，降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講，這種微混合動力系統的汽車不屬于真正的混合動力汽車，因為它的電機并沒有為汽車行駛提供持續的動力。在微混合動力系統里，電機的電壓通常有兩種：12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合動力系統。

　　b:輕混合動力系統。代表車型是通用的混合動力皮卡車。該混合動力系統采用了集成啟動電機(也就是常說的Integrated Starter Generator，簡稱ISG系統)。與微混合動力系統相比，輕混合動力系統除了能夠實現用發電機控制發動機的啟動和停止，還能夠實現：(1)在減速和制動工況下，對部分能量進行吸收;(2)在行駛過程中，發動機等速運轉，發動機產生的能量可以在車輪的驅動需求和發電機的充電需求之間進行調節。輕混合動力系統的混合度一般在20%以下。

　　c:中混合動力系統。本田旗下混合動力的Insight, Accord 和Civic都屬于這種系統。該混合動力系統同樣采用了ISG系統。與輕度混合動力系統不同，中混合動力系統采用的是高壓電機。另外，中混合動力系統還增加了一個功能：在汽車處于加速或者大負荷工況時，電動機能夠輔助驅動車輪，從而補充發動機本身動力輸出的不足，從而更好的提高整車的性能。這種系統的混合程度較高，可以達到30%左右，目前技術已經成熟，應用廣泛。

　　d:完全混合動力系統。豐田的Prius 和未來的Estima屬于完全混合動力系統。該系統采用了272-650v的高壓啟動電機，混合程度更高。與中混合動力系統相比，完全混合動力系統的混合度可以達到甚至超過50%。技術的發展將使得完全混合動力系統逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。

　　以上各種不同的混合方式，都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽車廠商在過去的十幾年，通過不斷的研發投入，試驗總結，商業應用，形成了各自的混合動力技術之路，而在市場上的表現也是各具特色。

　　二.混合動力系統的研發需要解決很多技術問題，比如控制策略的設計、內燃機燃燒系統的優化、蓄電池的改進、傳動系統的匹配設計和新材料新工藝的應用等等。

　　1、控制系統

　　這里的控制系統是指汽車動力總成集中控制系統，它是整車正常行駛的核心單元。傳統內燃汽車的控制系統包括發動機的空燃比(或噴油量)控制、點火控制和怠速控制，以及變速器的檔位變換和換檔感覺控制等?；旌蟿恿ζ嚨目刂七€需要根據轉速、負荷及車速等信息和相關設備的狀態確定發動機與電動機的功率分配策略，即當汽車的負荷給定后，首先要確定發動機與電動機輸出功率的比例，以保證滿足汽車動力性、經濟性、排放性等性能指標的要求。為了滿足混合動力汽車的包括駕駛性等的要求，需要設計與混合動力系統相適應的控制系統和控制策略。

　　混合動力汽車控制策略

　　由于各種混合動力電動汽車結構上的差異，因而需要不同的控制策略來調節和控制功率流在不同元件間的流動，其目的是為了達到以下四個主要目標：

　　- 最佳的燃油經濟性

　　- 最低的排放

　　- 最低的系統成本

　　- 最好的驅動性能

　　混合動力電動汽車控制策略的設計主要考慮以下幾點：

　　(1) 優化發動機的工作點：基于最佳燃油經濟性、最低排放或者二者選其一，根據發動機的轉矩/轉速特性曲線確定最優工作點;

　　(2) 優化發動機的工作曲線：如果發動機需要發出不同的功率，相應的最優工作點就構成了發動機的最優工作曲線;

　　(3) 優化發動機的工作區：在轉矩/轉速特性曲線上，發動機有一個首選的工作區，在此工作區內，燃油效率最高;

　　(4) 最小的發動機動態波動：應控制發動機的工作轉速以避免波動，從而使發動機的動態波動達到最小;

　　(5) 限制發動機最低轉速：當發動機低速運行時，燃油效率很低，因而當發動機轉速低于某一下限值時，應關閉發動機;