1.3.3混联式混合动力汽车

混联式驱动系统是串联式与并联式的综合，其结构示意图见图1-3所示，其工作原理是发动机发出的功率一部分通过机械传动装置输送到驱动桥，另一部分则是用来驱动发电机发电。电能一部分用来给电池组充电，另一部分使电动机工作，产生转矩，输送到驱动桥。混联式混合动力汽车的缺点是控制系统复杂，结构设计与制造要求高。因此使用的也较少。

1.4并联式混合动力汽车的工作模式

想要研究并联式混合动力汽车的控制策略，就必须先要弄明白混合动力汽车的工作模式，汽车工作模式分类的依据是汽车行驶的速度和行驶所需要的转矩。

（1）车速为零时，汽车处于怠速或停车模式

在这种模式下，发动机通常处于关闭状态，如果蓄电池的剩余电量也比较高时，电动机也处于关闭状态。如果蓄电池的剩余量较低时，发动机则会工作，并会带动电动机一起工作，是为了给蓄电池充电，为后备工况做准备。

（2）车速较低，需要的转矩较小时纯电动模式

这种模式一般运用于城市道路工况，一般蓄电池电量充足，在市中心车多人多的情况下，车辆前进速度较慢，使用内燃机工作将达不到经济性，这时应使用纯电动模式，既经济又环保。

（3）全负荷工况

在车辆行驶在一个较大的斜坡或处于最大加速度状态，即整个系统处于全负荷状态。由于此时需要的功率较大，单一的驱动系统不能够满足需要，所以由发动机和电动机共同驱动汽车行驶。

（4）减速及刹车工况

再生制动只有在混合动力汽车上得到使用，混合动力汽车可以将这种能量吸收储存起来，储存起来的能量为蓄电池充电，实现能量的循环利用，提高燃油的利用效率，降低排放。

（5）正常行驶工况

混合动力汽车在处于正常行驶工况下，一般是处于纯发动机工作模式或行车充电模式。当汽车处于纯发动机工作模式时，车辆在所需动力不大的情况下，此时车辆的全部动力来自于发动机，内燃机处于较高的燃烧效率区，这样可以提高燃油的经济性并且降低车辆的排放性。在蓄电池电量较低时，发动机还可以带动发电机为蓄电池充电，保证蓄电池工作在高效区。

1.5并联式混合动力汽车的控制策略

并联式混合动力汽车主要采用的控制策略有基线控制，模糊控制，实时控制和最优控制等形式。

（1）极限控制策略实际上是一种固定的门限值控制方法，即根据不同工况来决定发动机和电动机的工作状态，并将发动机和电动机的运行参数控制在一定范围内，以实现不同的控制目标[13]。极限控制方法的思路简单明了，它把发动机和电动机的特性以及汽车运行工况都进行了限制规定，只有在这些不定因素在一定的情况下才能获得较理想的控制效果。由于这种控制方法的限定值已经事先设定好了，并且是个固定值，因此，它对变工况和参数漂移的适应性较差。

（2）实时适应控制的原理是按照发动机的经济性和排放运行的规律，加以利用最优控制原理，综合考虑燃油经济性和各排放物的特点，通过建立相应的目标函数，最后通过使目标函数值最小来实现低油耗和低排放的目标[14]。

（3）模糊控制是基于知识库的一种智能控制方式[15]。因为混合动力汽车动力传动系统的特点是非线性和时变性，所以采用线性系统控制的方法很难实现较理想的控制效果。模糊控制的特点是无需建模和对时变系统适应能力强，由于模糊控制的这一优点使得模糊控制在汽车系统控制中得到了广泛应用。

1.6混合动力汽车控制策略研究进展