吳恭敏

摘要： 進(jìn)入到二十一世紀(jì)，全球石油能源呈現(xiàn)出明顯的緊張趨勢(shì)，促使新型汽車(chē)研究成為人們關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。混合動(dòng)力電力汽車(chē)重點(diǎn)在于續(xù)航能力，對(duì)電池性能要求較高，需要保證電力系統(tǒng)可以充分發(fā)揮出自身的作用。本文從混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)入手，深入開(kāi)展分析，明確其運(yùn)行方式，探索電機(jī)控制系統(tǒng)，為各項(xiàng)工作的開(kāi)展奠定良好的基礎(chǔ)。

Abstract： Entering the 21st century， global petroleum energy has shown a clear trend of tension， prompting the research of new automobiles to become a key issue of people's attention. Hybrid electric vehicles focus on endurance， which requires high battery performance， and needs to ensure that the power system can fully play its role. This article starts with the advantages of hybrid electric vehicles， conducts in-depth analysis， clarifies its operation mode， explores the motor control system， and lays a good foundation for the development of various tasks.

關(guān)鍵詞： 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē);整車(chē)匹配;電機(jī)控制系統(tǒng)

Key words： hybrid electric vehicle;vehicle matching;motor control system

中圖分類(lèi)號(hào)：U471.14? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）17-0060-02

0? 引言

汽車(chē)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俪鲂泄ぞ?，為人們提供便利的服?wù)，但在使用過(guò)程中，不僅需要耗費(fèi)較大的石油能源，還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生明顯的污染，造成不良影響?；旌蟿?dòng)力型電動(dòng)汽車(chē)是現(xiàn)階段出現(xiàn)的新型汽車(chē)，該汽車(chē)改變了傳統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)，以電機(jī)為基礎(chǔ)，通過(guò)電力驅(qū)動(dòng)，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

1? 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)

在發(fā)展過(guò)程中，混合電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)越來(lái)越成熟，促使其成為現(xiàn)階段汽車(chē)行業(yè)最具有市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化前景的車(chē)型之一，具有廣闊的發(fā)展空間?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)存在明顯的差異性，以?xún)?nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力點(diǎn)，充分發(fā)揮出雙方的優(yōu)勢(shì)，如既可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的反應(yīng)速度、動(dòng)力性能以及長(zhǎng)時(shí)間工作性能，又可以促使發(fā)動(dòng)機(jī)的污染性、噪聲降低，充分發(fā)揮出各自的優(yōu)勢(shì)，以滿(mǎn)足實(shí)際需求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：第一，混合動(dòng)力汽車(chē)通過(guò)以?xún)?nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源來(lái)保證自身運(yùn)行，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況分析功率，確定內(nèi)燃機(jī)的最大運(yùn)行功率，如果汽車(chē)自身需要大功率，但內(nèi)燃機(jī)難以滿(mǎn)足時(shí)，可以充分發(fā)揮出電池的優(yōu)勢(shì)力來(lái)提供動(dòng)力，保證動(dòng)力充足，并且在運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)功率可以為電池充電，在內(nèi)燃機(jī)的持續(xù)工作中形成良好的能量循環(huán)，達(dá)到最佳狀態(tài)[1]。第二，相比于傳統(tǒng)汽車(chē)或者純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，混合動(dòng)力汽車(chē)的更具有優(yōu)勢(shì)，不需要外界的充電系統(tǒng)，利用自身的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)一次充電續(xù)駛里程，提升能源的利用效率，解決基礎(chǔ)設(shè)施問(wèn)題。在城市繁華路段可以選擇電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，充分發(fā)揮出節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)零排放，滿(mǎn)足發(fā)展需求[2]。第三，混合動(dòng)力汽車(chē)中內(nèi)燃機(jī)充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，解決了傳統(tǒng)上存在的除霜、取暖、空調(diào)等耗能問(wèn)題，提升能源的利用效率。電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)可以相互互補(bǔ)，如在低速時(shí)可以選擇電機(jī)提供動(dòng)力，降低內(nèi)燃機(jī)消耗。與此同時(shí)，保證電池保持良好的狀態(tài)，不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充或者過(guò)放情況，延長(zhǎng)電池使用壽命，降低費(fèi)用成本[3]。例如圖1為某品牌的混合動(dòng)力汽車(chē)。

2? 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行工作方式

現(xiàn)階段，在發(fā)展過(guò)程中混合動(dòng)力汽車(chē)呈現(xiàn)出多種工作方式，不同的方式呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，常見(jiàn)并聯(lián)式、串聯(lián)式以及串并聯(lián)混合工作：第一，并聯(lián)式工作模式，該方式以二者結(jié)合為基礎(chǔ)，以電動(dòng)機(jī)為主要的動(dòng)力能源，將電動(dòng)馬達(dá)作為輔助能源，形成完整的動(dòng)力組合系統(tǒng)，為混合動(dòng)力汽車(chē)提供充足的動(dòng)力，該方式應(yīng)用較為簡(jiǎn)單，可以合理的利用電動(dòng)馬達(dá)的優(yōu)勢(shì)來(lái)降低其耗油量，保證環(huán)保性[4]。第二， 串聯(lián)工作方式，混合動(dòng)力汽車(chē)自身蘊(yùn)含內(nèi)燃機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力系統(tǒng)，在汽車(chē)行駛過(guò)程中單純依靠發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力能源來(lái)運(yùn)行，進(jìn)而保證自身運(yùn)行穩(wěn)定性，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)[5]。第三，串并聯(lián)混合工作方式，該方式在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)雙方的合理配合，形成復(fù)雜的裝置結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在低速運(yùn)行過(guò)程中利用馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)，在高速運(yùn)行過(guò)程中利用電機(jī)與馬達(dá)的共同合作來(lái)驅(qū)動(dòng)，以保證汽車(chē)具有良好的運(yùn)行速度，滿(mǎn)足運(yùn)行需求。例如，表1為某汽車(chē)整車(chē)性能參數(shù)。

3? 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)控制系統(tǒng)

混合動(dòng)力汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)較為復(fù)雜，包含的內(nèi)容較多，如驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)等，各個(gè)系統(tǒng)相互配合，形成完整的體系。混合動(dòng)力汽車(chē)的控制系統(tǒng)實(shí)際上是指汽車(chē)的動(dòng)力能源在運(yùn)行過(guò)程中集中控制的部分，也是汽車(chē)運(yùn)行的核心，直接影響汽車(chē)的運(yùn)行。在傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車(chē)中，其整體的控制系統(tǒng)包括點(diǎn)火控制、空燃比控制、怠速控制、變速器檔位變換以及換擋感覺(jué)控制，而混合動(dòng)力汽車(chē)在此基礎(chǔ)上加入轉(zhuǎn)速、車(chē)速、負(fù)荷等相關(guān)的信息狀態(tài)與設(shè)備狀態(tài)，以滿(mǎn)足發(fā)展需求。通過(guò)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)分析，合理的開(kāi)展計(jì)算，明確電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的功率分配比，確定功率分配方式，如根據(jù)汽車(chē)自身的負(fù)荷方式來(lái)確定電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率比，在該比例確定過(guò)程中，需要保證各項(xiàng)內(nèi)容合理，如排放性能、汽車(chē)動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能等各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足實(shí)際需求，以保證比例合理，滿(mǎn)足混合動(dòng)力汽車(chē)的運(yùn)行，合理設(shè)計(jì)混合動(dòng)力系統(tǒng)，加強(qiáng)整體控制[6]。

3.1 混合動(dòng)力汽車(chē)控制系統(tǒng)

混合動(dòng)力汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中包含的內(nèi)容較為廣泛，以控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，其中控制系統(tǒng)涉及的內(nèi)容較多，如電控、電機(jī)、電池等，通過(guò)相互配合來(lái)促使其穩(wěn)定發(fā)揮出自身的作用?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組合形式較多，如機(jī)電集成化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、輪輪電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，不同的系統(tǒng)呈現(xiàn)出明顯的差異性，需要結(jié)合實(shí)際情況選擇，以滿(mǎn)足實(shí)際需求。

3.2 混合動(dòng)力汽車(chē)控制策略

現(xiàn)階段，混合動(dòng)力汽車(chē)的類(lèi)型較多，進(jìn)而其在結(jié)構(gòu)上呈現(xiàn)出明顯的差異性，因此在控制過(guò)程中，需要選擇合理的控制策略，以不同的控制策略來(lái)調(diào)節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)，充分發(fā)揮出汽車(chē)自身的模式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行。保證控制功率流在不同元件間流動(dòng)，促使整體系統(tǒng)在車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中可以充分發(fā)揮出自身的優(yōu)勢(shì)，保證各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性良好，如燃油經(jīng)濟(jì)性，在實(shí)踐過(guò)程中可以充分發(fā)揮出混合動(dòng)力汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，保證系統(tǒng)成本降低，低排放。驅(qū)動(dòng)性能良好，滿(mǎn)足各項(xiàng)要求[7]。

3.3 混合動(dòng)力汽車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)來(lái)說(shuō)，其自身的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，因而對(duì)其提出合理的要求，具體來(lái)說(shuō)主要表現(xiàn)在以下幾方面：①轉(zhuǎn)矩、功率密度大。實(shí)際上，現(xiàn)階段無(wú)論是混合動(dòng)力汽車(chē)還是純電動(dòng)汽車(chē)，其自身的由于性質(zhì)因素的影響，前整體的汽車(chē)結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力組織的空間較小，因此給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)預(yù)留的空間也較小，為保證其穩(wěn)定性，需要合理控制電機(jī)的體積，保證其滿(mǎn)足實(shí)際需求，以提升整體的性能，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要保證電機(jī)體積減小時(shí)不能影響其自身的功率與轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而保證其滿(mǎn)足現(xiàn)階段的需求。②電機(jī)工作速域?qū)?。在運(yùn)行過(guò)程中，想要保證現(xiàn)階段的混合動(dòng)力汽車(chē)運(yùn)行中轉(zhuǎn)速達(dá)到最大化，需要保證其具備良好的條件，第一保證混合動(dòng)力汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中行駛速度比基速低，進(jìn)而輸出電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，以保證混合動(dòng)力汽車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中可以具備運(yùn)行條件，如啟動(dòng)、加速、爬坡等。第二當(dāng)混合動(dòng)力汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，自身的車(chē)速超過(guò)基速時(shí)，應(yīng)保證其電機(jī)恒定功率運(yùn)行，主要的目的在于促使車(chē)輛在運(yùn)行過(guò)程中可以保證車(chē)輛適應(yīng)超車(chē)、最高車(chē)速，以保證車(chē)輛安全運(yùn)行[8]。③系統(tǒng)的效率高。對(duì)于現(xiàn)階段的混合動(dòng)力汽車(chē)來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行過(guò)程中以電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)能源，但傳統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中，受現(xiàn)階段技術(shù)因素限制，電動(dòng)車(chē)的供電能力受限較為明顯，進(jìn)而影響其整體性，降低整體的經(jīng)濟(jì)效果以及車(chē)輛運(yùn)行里程，影響駕駛者的體驗(yàn)感。因此在發(fā)展過(guò)程中，需要技術(shù)有效的改善現(xiàn)階段存在的問(wèn)題，解決影響混合動(dòng)力汽車(chē)運(yùn)行的因素，改善其問(wèn)題，以提升汽車(chē)的運(yùn)行效率與工作效率，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。④系統(tǒng)較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的電機(jī)具備的性能較多，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，如良好的防水性能、防震性能、防水性能等，因此在汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中，充分利用各種性能開(kāi)來(lái)保證自身的服務(wù)，可以有效的適應(yīng)各種環(huán)境，提升自身的性能，進(jìn)而汽車(chē)的電機(jī)自身也能合理的適應(yīng)環(huán)境，優(yōu)化其性能，為人們提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，為保證其具有良好的性能，應(yīng)積極的開(kāi)展優(yōu)化，從體積、質(zhì)量方面控制，保證其體積小、質(zhì)量輕、性能強(qiáng)，移動(dòng)較為便捷，可以滿(mǎn)足現(xiàn)階段的需求。⑤電磁良好的兼容性?；旌蟿?dòng)力汽車(chē)的性質(zhì)加較為特殊，在不同的狀態(tài)下，其自身有兩種動(dòng)力系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇，以保證其動(dòng)力合理，可以為混合動(dòng)力汽車(chē)提供最合理的動(dòng)力支撐，以保證汽車(chē)穩(wěn)定的運(yùn)行。但受其自身的性質(zhì)因素影響，兩個(gè)不同的動(dòng)力能源在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)相互干擾情況，進(jìn)而影響其功能發(fā)揮，造成不良的影響，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)優(yōu)化，合理設(shè)計(jì)，保證其電磁兼容性良好，可以充分發(fā)揮出自身的作用，降低電磁干擾，通過(guò)合理的電磁兼容性設(shè)置來(lái)促使系統(tǒng)性能提升，盡量降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)對(duì)車(chē)輛其他部分產(chǎn)生的影響，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。

4? 結(jié)論

綜上所述，在當(dāng)前的時(shí)代背景下，混合動(dòng)力汽車(chē)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，逐漸成為人們出行的主要交通工具，提供便捷的服務(wù)，因此在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)合理的開(kāi)展優(yōu)化，明確其運(yùn)行情況，結(jié)合實(shí)際開(kāi)展創(chuàng)新，優(yōu)化混合動(dòng)力汽車(chē)電機(jī)控制系統(tǒng)，完善現(xiàn)有的發(fā)展模式，以需求為基礎(chǔ)，提升混合動(dòng)力汽車(chē)的整體性能，滿(mǎn)足時(shí)代發(fā)展需求。

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