基于模糊逻辑的插电式混合动力汽车制动系统设计(4)
1.4 本次课题的研究进程安排
2013/11/04－2013/12/27 任务书下达，及初步了解课题背景
2013/12/28－2014/3/10 文献查阅，课题分析以及开题报告的撰写
2014/03/11－2014/03/30 学习模糊逻辑理论及了解插电式混合动力汽车制动系统
2014/04/01－2014/04/24 基于模糊逻辑的制动控制器设计
2014/04/25－2014/05/25 建模与仿真分析
2014/05/26－2014/06/17 论文写作与答辩
2 插电式混合动力汽车的介绍
插电式混合动力汽车，是一种可外接充电的新型混合动力汽车。PHEV是在传统混合动力汽车基础上派生而来，并建有传统混合动力汽车与纯电动汽车的基本功能特征。
插电式混合动力车与传统混合动力车有两个较大的差异。（1）PHEV可以直接由外接电源充电。而传统的HEV大多通过发动机为电池充电以及车辆形式过程中回收制动能量等。（2）PHEV的电池容量较大，可以靠电力行驶较远的距离，电力驱动在PHEV中所占比例更高，其对发动机的依赖较传统HEV少。在PHEV中，电动机大多是主要的动力输出，因此其对电动机的性能要求较高，并需要大容量的电池来为电动机提供足够的电力。PHEV主要以电为动力来源，传统的发动机只作为辅助动力，在电池能量消耗完时才启用。
2.1 PHEV动力系统
（1）并联式PHEV
并联式PHEV的发动机和电动机是两个相对独立的系统，即可实现纯电动行驶，又可实现内燃机驱动形式，在功率需求较大时还可以实现全混合动力行驶，在停车状态下可进行外接充电。其动力系统结构原理图如图2.1所示。
这种并联结构一般采用的控制方式包括：开关门限控制，模糊逻辑控制等。
图2.1 并联式PHEV动力系统简图
（2）串联式PHEV
串联式PHEV，通常成为增程式电动车，其特点是发动机发电机发电，发出的电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由电动机驱动汽车行驶。其动力电池可进行外接充电，在允许的条件下可通过切断发动机的动力实现纯电动行驶；在要求迅速加速和爬坡时，以混合动力模式工作；当电池组不起作用或不能使用时，发动机可单独驱动电动机带动汽车运行；在停车状态下可对电力电池进行充电。其动力系统结构原理图如图2。2所示。
串联式结构一般采用的控制方式主要有：恒温器控制，功率跟随控制等。
图2.2 串联式PHEV动力系统简图
（3）混合式PHEV
混合式PHEV驱动系统是串联式与并联式的综合，可同时兼顾串联式和并联式的优点。但系统较为复杂。在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主；停车时，可通过车载充电器进行外接充电。
2.2 PHEV的工作模式
根据车上电池荷电状态的变化特点，可以将PHEV的工作模式分为电量消耗、电量保持和常规充电模式，其中电量消耗又分为纯电动和混合动力两种子模式。
PHEV优先应用电量消耗模式。在电量消耗模式中，PHEV根据整车的功率需求，具体选择纯电动和混合动力两种子模式。
在“电量消耗-纯电动”子模式中，发动机是关闭的，电池是唯一的能量源,电池的荷电状态降低,整车一般只达到部分动力性指标。该模式适合于起动、低速和低负荷时应用。
在“电量消耗-混合动力”子模式中，发动机和电机同时工作，电池提供整车功率需求的主要部分，电池的荷电状态也在降低，发动机用来补充电池输出功率不足的部分，直至电池的荷电状态达到最小允许值。该模式适合高速，尤其是要求全面达到动力性指标时采用。
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