摘 要：在我國的交通事業(yè)發(fā)展中，汽車的應用極為普遍，而汽車在使用的過程中會產(chǎn)生大量的廢氣，給生態(tài)環(huán)境帶來污染，于是隨著人們環(huán)保意識的增強，插電式混合動力汽車被研發(fā)出來，實現(xiàn)了環(huán)境友好和能源資源節(jié)約，給人們的日常出行和生活帶來了影響。但是插電式混合動力汽車在使用的過程中，存在著控制問題，影響其發(fā)展和使用。于是本文就針對插電式混合動力汽車的控制進行研究，促進插電式混合動力汽車的發(fā)展，促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

關鍵詞：插電式；混合動力；汽車；控制

自從我國的經(jīng)濟發(fā)展以來，社會建設的速度就越來越快，人們的生活水平也得到了顯著的提高，于是人們對于生活中的相關領域發(fā)展就有了更高的要求，標簽是隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的施行，我國人民的環(huán)保意識顯著增強，于是在日常生活中，人們對于環(huán)保的要求也越來越高。在我國現(xiàn)代社會的發(fā)展中，汽車行駛過程中產(chǎn)生的各種廢棄物，對生態(tài)環(huán)境會造成嚴重污染，于是近幾年來，我國就研發(fā)出了插電式混合動力汽車，利用混合動力來驅動汽車，這極大降低了汽車行駛過程中產(chǎn)生的污染物。但是插電式混合動力汽車在使用的過程中還存在著一些問題，其動力控制方面存在著很多問題，影響了插電式混合汽車的大范圍應用，所以想要使其得到大范圍的應用，就必須要對其控制策略進行研究。

一、插電式混合動力汽車的介紹

混合動力電動汽車（hybrid electric vehicle，HEV）是通過增加額外動力源或驅動裝置，為車輛驅動提供部分或全部動力，同時提高發(fā)動機工作效率的新型汽車。不過動力汽車在使用的過程中，能夠對制動能量進行回收，從而保證車輛行駛過程中的節(jié)能減排，而且混合式的動力，將電能與內燃機的能量進行混合，可以避免單一能量形式在使用的過程中，對設備造成的負擔，從而提高車輛的，利用系數(shù)和動力性，提高駕駛員的駕駛舒適性。

插電式混合動力汽車與普通的混合動力汽車相比，普通混合動力汽車電池的容量更小，在驅動的過程中不能進行純電動駕駛模式，而且不能進行充電；但是插電式動力混合汽車的電池容量卻比較大，而且可以從外部進行充電，在行駛的過程中，可以使用純電動模式進行駕駛，從而可以幫助駕駛員實現(xiàn)長距離駕駛，因此插電式混合動力汽車與普通的混合動力汽車相比具有顯著優(yōu)勢。

二、插電式混合動力汽車的結構

插電式混合動力汽車在結構方面與普通的混合動力汽車相同，可以被分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種類型。

串聯(lián)式的插電式混合動力汽車，其發(fā)動機不與車輪相連，所以在行駛的過程中，能夠始終保持最佳的運行效率，能夠減少車輛行駛過程中外界因素對其運行效率的影響，但是這種結構方式，那雙比較大的能量消耗，能量的轉換量比較大，所以車輛行駛的過程中，系統(tǒng)的總體效率并不高，所以這種串聯(lián)式的，插電式混合動力模式，目前被廣泛應用于大型公交客車中。并聯(lián)式插電式混合汽車在行駛的過程中，電機與發(fā)電機是分開的，有專門的電機進行效率調控，能夠對發(fā)電機的工作效率進行調整，當發(fā)電機功率不足時，電機就會對其進行補充，而發(fā)電機功率過大時，電機則會將多余的能量儲存至電池中，延長車輛的行駛時間和距離，所以并聯(lián)式插電式混合汽車，在行駛的過程中具有較高優(yōu)勢，而且這種結構的改造也比較方便，所以我國很多的內燃機汽車都會進行該方面的改造，改造的成本比較小。混聯(lián)式插電式混合動力汽車在我國很多汽車中被廣泛應用，與串聯(lián)式和并聯(lián)式相比，混聯(lián)式的結構模式，綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點，在結構中增加了行星齒輪耦合結構，這樣能夠保證汽車在行駛的過程中，發(fā)電機可以長期在最佳效率區(qū)間進行工作，保證車輛行駛過程中的發(fā)電機運行效率的穩(wěn)定性，該結構避免了串聯(lián)式的過多能量轉換，也降低了并聯(lián)式的能量消耗，所以目前我國的插電式混合動力汽車中，大部分的汽車都采用混聯(lián)式結構形式，其在能量消耗和成本方面都有很大優(yōu)勢。

三、能量管理控制策略

1、基于規(guī)則邏輯的控制策略

該控制策略主要包括邏輯門限值能量管理控制策略，和模糊邏輯控制策略。

邏輯門限值能量管理控制策略指的是根據(jù)駕駛員踩踏板時的踏板開度變化情況，確定車輛的功率需求情況，將其與系統(tǒng)提前設置的邏輯規(guī)則進行結合，確定出最終的發(fā)電機和電機的輸出變量值，從而保證發(fā)動機在行駛的過程中處于最佳的功率區(qū)間。這種能量管理控制策略相對來說比較簡單，而且時效性比較強，控制的效果也比較好，所以在現(xiàn)在的插電式混合動力汽車中，應用比較廣泛。在該控制策略的控制過程中，使用了遺傳算法、粒子群算法、風險算法等智能優(yōu)化算法，最大限度保證了發(fā)動機在運行過程中的功率控制，保證了汽車行駛的效率。

模糊邏輯控制策略是近幾年來隨著智能化技術發(fā)展起來的新型控制策略，該策略的基本思想是對人腦進行模仿，從而進行不確定性的概念判斷和推理思維方式，具有較強的非線性和大滯后性的特點，在控制的過程中，會應用模糊集合和模糊規(guī)則進行推理，用模糊邏輯代替確定規(guī)則，從而達到控制變量的目的。模糊邏輯控制在應用的過程中，能夠對各種需求變量進行信息的精確控制，通過模糊推理，得到最終的精確控制變量，這種與人腦思維方式類似的控制模式，在使用的過程中，其經(jīng)濟性和控制效果更好。

2、基于優(yōu)化模型的控制策略

這種控制策略主要分為數(shù)值計算優(yōu)化方法、解析優(yōu)化方法、基于簡化模型的優(yōu)化控制方法、瞬時優(yōu)化控制方法，和基于效率正規(guī)化的優(yōu)化方法。

數(shù)值計算優(yōu)化方法，指的是利用動態(tài)規(guī)劃對系統(tǒng)進行最優(yōu)控制，通過數(shù)值計算優(yōu)化方法，能夠對插電式混合動力汽車行駛過程中的能量運行情況和消耗情況進行全局優(yōu)化，可以通過系統(tǒng)設置，對燃油的經(jīng)濟性和排放水平進行性能指標的確認，并進行性能參數(shù)的約束，從而對整個插電式混合動力汽車的運行情況進行有效控制。解析優(yōu)化方法是最優(yōu)控制理論中的重要內容，通過該方法可以得到最優(yōu)控制律。等下燃油消耗最小法，主要是針對車輛行駛中的電動機油耗和蓄電池耗電量進行的控制，通過該方法，能夠對駕駛過程中的燃油量和耗電量進行控制，減少能量的消耗，使發(fā)動機能夠保持最佳的運行效率，延長車輛的行駛時間。

結束語：目前插電式混合動力汽車在我國的汽車行業(yè)中已經(jīng)得到了比較廣泛的應用，但是在行駛的過程中，其能量控制頻頻出現(xiàn)問題，影響車輛的行駛時間和效率，因此在插電式混合動力汽車的應用過程中，需要對能量控制策略進行研究。

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作者簡介

黃艷（1988-9-27），女，吉林洮南人，學歷：學士，工作單位：上汽大眾汽車有限公司南京分公司，助理工程師

（作者單位：上汽大眾汽車有限公司南京分公司）