【摘 要】
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近年来,插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）成为广大学者和汽车厂商的研究热点,技术上有着极高的灵活性,能够在市内实现低排放低能耗行驶,并满足用户远行的需求。构型设计作为PHEV早期研发的关键技术,为了比较不同构型节能潜力,需设计普遍性强的能量管理策略。考虑到构型选择的通用性与适用性,还需对测试工况进行深入研究。因此研究构型、能量管理策略与能
【基金项目】
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国家重点研发计划资助（2018YFB01006403）；
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近年来,插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）成为广大学者和汽车厂商的研究热点,技术上有着极高的灵活性,能够在市内实现低排放低能耗行驶,并满足用户远行的需求。构型设计作为PHEV早期研发的关键技术,为了比较不同构型节能潜力,需设计普遍性强的能量管理策略。考虑到构型选择的通用性与适用性,还需对测试工况进行深入研究。因此研究构型、能量管理策略与能耗测试工况对进一步提升PHEV节能潜力具有重要意义。本文以不同构型插电式并联混合动力汽车为研究对象,能耗影响因素为研究目标,开展了整车仿真模型建立、能量管理策略设计、三种构型在中国工况与典型城市工况下能耗分析的研究,具体研究内容如下:（1）分析插电式并联混合动力汽车能耗影响因素,分别阐述构型、行驶工况、能量管理策略研究现状以及对能耗的影响,确定主要研究内容。（2）建立P2、P3和P4三种构型并联混合动力仿真模型,该模型包括整车、发动机、驱动电机、动力电池及传动系统等模块;为保证三种构型均在最大节能潜力下进行比较,设计了动态规划全局优化能量管理策略。（3）以最高车速、加速时间、最大爬坡度为评价指标,验证三种构型的动力性;以中国工况下条件A百公里能耗、条件B百公里能耗、纯电续驶里程以及能耗加权平均值为评价指标,分析三种构型在中国工况下的能耗表现。研究结果表明:在满足动力性的前提下,P3构型在中国工况下能耗表现最优,原因是P3构型驱动电机效率与发动机效率较高。（4）采集25辆乘用车一个月行车数据,选取并计算短行程样本库特征参数,运用主成分分析法对特征参数进行降维处理;运用K均值聚类分析将降维后的数据分为3类;最后用马尔科夫链随机过程的方法构建典型城市工况;分析P2、P3和P4构型在典型城市工况下条件A百公里能耗、条件B百公里能耗、纯电续驶里程以及能耗加权平均值,研究结果表明:典型城市工况与中国工况存在明显差异,中国工况能耗高于典型城市工况;P2构型在典型城市工况下能耗表现最优,产生能耗差异的主要原因是驱动电机效率与发动机工作点分布不同。
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