□ 杜月嬌

在任何一個(gè)領(lǐng)域里，“科技”二字逐漸占據(jù)著越來越重要的位置，也有著越來越重要的意義。事實(shí)證明，科技的作用并不是如過眼云煙一般，而是一直都在春天中蓬勃發(fā)展，迸發(fā)出無限生機(jī)。

在新能源動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制領(lǐng)域里，重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院教授胡明輝也迎來了屬于自己的科學(xué)春天，多年來，他長期致力于車輛動(dòng)力傳動(dòng)及控制、混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等方向的研究，取得的一系列研究成果均已在國內(nèi)新能源汽車中得到了推廣應(yīng)用，獲得國內(nèi)外同行專家的一致認(rèn)可。

強(qiáng)大后盾 迎難而上

在車輛工程領(lǐng)域里摸爬滾打20多年，胡明輝早已經(jīng)歷過科研中各種酸甜苦辣。也許只有親身感受過才體會(huì)得更加深刻，盡管品嘗過苦澀，但胡明輝更看重的是苦澀過后的甘甜。在追求科研的路上，胡明輝所在的重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院給予了他巨大的支持，令他的科研之路更加穩(wěn)健。

長期以來，重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院以“節(jié)能環(huán)保、安全可靠、智能舒適”為研究主題，在車輛動(dòng)力傳動(dòng)、電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)方面積累了豐富的科研經(jīng)驗(yàn)和研究基礎(chǔ)。如今，學(xué)院擁有博士生導(dǎo)師21人，國家級(jí)有突出貢獻(xiàn)的專家1人，“長江學(xué)者”特聘教授1人，組成了一支擁有60余人的成熟科研隊(duì)伍。學(xué)院已與美國密西根大學(xué)、西北大學(xué)、新加坡國立大學(xué)等知名高校在人才培養(yǎng)和科學(xué)研究方面建立了廣泛的國際交流與合作，極大促進(jìn)了科研、學(xué)科和人才等多方面的國際化。

依托學(xué)院強(qiáng)大的科研平臺(tái)，胡明輝決定率先對(duì)汽車動(dòng)力性能仿真及動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配展開研究，他以輕度混合動(dòng)力汽車為研究對(duì)象，以此來研究采用了起動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)一體化技術(shù)的ISG（Integrated starter/generator）型混合動(dòng)力汽車。通過對(duì)該類型的混合動(dòng)力汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制策略進(jìn)行分析后，胡明輝與研究團(tuán)隊(duì)在分析基礎(chǔ)上建立了裝備雙模式無級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)的ISG型混合動(dòng)力汽車起步加速過程的動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，提出了輕度混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的匹配設(shè)計(jì)方法，還分析了電動(dòng)機(jī)峰值功率、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)速對(duì)整車動(dòng)力性能和傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩響應(yīng)的影響，為輕度混合動(dòng)力汽車總體設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

完成了對(duì)混合動(dòng)力汽車性能與動(dòng)力系統(tǒng)匹配方法的研究，胡明輝接下來開始考慮如何實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車蓄電池的快速充電。他明白，如果要實(shí)現(xiàn)蓄電池的快速充電，就要建立混合動(dòng)力汽車蓄電池能量管理系統(tǒng)，而且一定要同時(shí)確保不論使用何種充電方式，蓄電池的壽命都不能受充電方式的影響。為此，胡明輝分別分析了當(dāng)前一般充電方法的優(yōu)缺點(diǎn)以及對(duì)混合動(dòng)力汽車工況的影響，在分析基礎(chǔ)上，他創(chuàng)新性地提出了一種新的脈沖分階段恒流快速充電方法，該方法能夠很好地適應(yīng)混合動(dòng)力汽車蓄電池在變電流放電狀態(tài)下“充電時(shí)間短、使蓄電池荷電狀態(tài)SOC始終保持在50%～80%范圍內(nèi)”的要求。

聚焦車輛 不斷創(chuàng)新

有了前期研究積累下的豐富經(jīng)驗(yàn)，胡明輝不再滿足于只對(duì)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及電池快速充電方法的研究，而是加快研究速度，向著汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化和電池效率這兩個(gè)方向進(jìn)軍。

在對(duì)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化匹配的研究中，胡明輝了解到機(jī)械無級(jí)變速器(CVT)的速比連續(xù)可調(diào)，他心中一喜，這可以說是汽車最理想的變速器，如果在混合動(dòng)力系統(tǒng)中使用CVT，就可以將其與電機(jī)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)工作點(diǎn)相聯(lián)合，以此來提高發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率。不僅如此，假如在汽車制動(dòng)過程使用了CVT，還可以有效提高汽車再生制動(dòng)能量回收的效能。

面對(duì)如此重要的研究方向，胡明輝不敢懈怠。他根據(jù)CVT自身特點(diǎn)，對(duì)CVT輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)的匹配與能量管理策略進(jìn)行了研究，給出了發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率、電機(jī)額定功率、蓄電池額定電壓和CVT速比范圍的確定方法。為了進(jìn)一步提高電池使用過程中的能量效率，他又進(jìn)行了電池溫度場的理論分析和仿真計(jì)算，設(shè)計(jì)了電池組冷卻系統(tǒng)的一種新型結(jié)構(gòu)，為CVT混合動(dòng)力系統(tǒng)效率分析奠定了基礎(chǔ)。他還通過建立的各種驅(qū)動(dòng)工作模式下的系統(tǒng)效率的優(yōu)化模型，獲得了在不同驅(qū)動(dòng)模式下系統(tǒng)效率最高的CVT目標(biāo)控制速比模型與電機(jī)目標(biāo)控制轉(zhuǎn)矩模型，為CVT混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理策略的制定奠定了理論基礎(chǔ)。此外，胡明輝對(duì)現(xiàn)有的混合動(dòng)力油耗評(píng)價(jià)方法進(jìn)行了修正，使其更加接近車輛的實(shí)際油耗。他還利用Matlab/Simulink仿真平臺(tái)和dSPACE實(shí)時(shí)控制工具，開發(fā)出了實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，對(duì)提高我國混合動(dòng)力汽車的研究開發(fā)水平和實(shí)現(xiàn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。

而在對(duì)混合動(dòng)力汽車鎳氫電池組的充放電效率的分析中，胡明輝也取得重大突破。他以6.5 A.h/144 V60QNY6.5的鎳氫電池組為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行效率分析，他基于鎳氫電池組性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果，將電池組環(huán)境、溫度等因素考慮進(jìn)去，利用擬合技術(shù)得到了鎳氫電池內(nèi)阻與電動(dòng)勢的理論計(jì)算模型。與此同時(shí)，他結(jié)合電池與電機(jī)聯(lián)合工作原理，創(chuàng)新性地提出了鎳氫電池組效率的理論計(jì)算模型，為混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)控制策略的動(dòng)態(tài)優(yōu)化技術(shù)提供了理論基礎(chǔ)。

干一行愛一行，在胡明輝心里，對(duì)新能源動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制的研究光有熱愛還不夠，還要有堅(jiān)持到底的決心與毅力才能做到最好，這一點(diǎn)胡明輝用自己的實(shí)際行動(dòng)證明了。他基于系統(tǒng)效率優(yōu)化，提出了混合動(dòng)力系統(tǒng)能量管理與控制策略，改變了傳統(tǒng)以發(fā)動(dòng)機(jī)油耗為優(yōu)化目標(biāo)的系統(tǒng)能量管理與控制策略的思想，大大降低了混合動(dòng)力系統(tǒng)能耗。再者，他基于系統(tǒng)效率最優(yōu)而提出的混合動(dòng)力系統(tǒng)工作模式劃分方法，改變了人為劃分發(fā)動(dòng)機(jī)低效區(qū)、高效區(qū)的基于工程經(jīng)驗(yàn)或規(guī)則的工作模式劃分方法，為混合動(dòng)力系統(tǒng)工作模式劃分提供了有力的理論支撐。近年來，胡明輝還先后主持參與了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家基礎(chǔ)研究規(guī)劃項(xiàng)目、原“863”計(jì)劃項(xiàng)目、重慶市科技重大攻關(guān)項(xiàng)目等多項(xiàng)國家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目，曾獲重慶市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國兵器裝備集團(tuán)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。

人生很簡單，也很復(fù)雜。有人選擇安身樂業(yè)，有人選擇馳騁沙場，胡明輝在車輛工程的世界里，一心為新能源動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)及其控制技術(shù)的發(fā)展辛勤耕耘，只求無愧于心。

專家簡介：胡明輝，重慶大學(xué)汽車工程學(xué)院教授。多年來，主要研究方向集中在車輛動(dòng)力傳動(dòng)及控制、混合動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)以及電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)等。已在國內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊或國際重要學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表論文40余篇，其中被SCI、EI、ISTP索引20余篇。代表性論文為《輕度混合動(dòng)力汽車巡航工況總工作效率分析與優(yōu)化》《混合動(dòng)力汽車用鎳氫蓄電池?zé)峁芾矸椒ā贰痘旌蟿?dòng)力汽車鎳氫電池組的充放電效率分析》等。曾獲得重慶市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國兵器裝備集團(tuán)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)。