优化，就是在保证动力性要求的前提下确定各动力部件的参数，使其在北京城市循环工况下的燃油消耗最小。但实际上影响混合动力汽车燃油经济性的因素较多，对于本文的混合动力汽车来说，在对其进行参数优化时主要考虑了三方面因素，选择了三个主要参数进行优化设计，这三个参数包括混合度电池容量电池组电压等级。混合度定义为电机功率占混合动力系统总功率百分比，即式中是根据混合动力系统的动力性指标确定的动力系统总功率。根据正交试验原理，选择上述个影响因素作为正交试验的因素，在试验中各因素般具有不同的取值，每个取值称为因素的个水平。也就是说，如果因素有个取值，就认为该因素是个水平因素。优化设计正交表的确立根据确定的混合度电池容量及电池组电压等级个因素，根据正交试验原理，建立混合正交表，其中表示三因素，前因素是两水平，后两因素是三水平，为总共试验的次数。实际上，根据各因素水平，如果需要完全进行试验共要做次试验，而通过混合正交表的安排，只需做次试验。可见通过正交试验方法，可以大幅减少仿真试验次数。在满足混合动力系统动力性的条件下，根据现有试验条件，分别确定三种不同的发动机和电机功率组合，即确定不同的混合比，分别考察不同混合度对混合动力系统燃油经济性的影响。三种不同的功率组合分别为为发动机功率，电动机功率为，混合度为的水平为发动机功率为，电动机功率为，混合度为的水平为发动机功率为，电动机功率为，混合度为的水平。根据实际需要电池组电压等级取两个值，即为节串联和节串联。电池容量取值分别为和三种不同容量。表为所设计的混合正交试验表格表三因素混合正交实验表表所示的混合正交表满足了正交表所有基本性质，包括正交性均衡分散性和综合可比性。因此，可以根据表中的仿真结果直接进行比较，从中挑选出最优组方案。正交优化设计处理表所示是设计的仿真试验方案，通过仿真软件进行对整车系统建模后，将油耗的仿真结果直接填入试验指标栏内，即表的最后列。该仿真结果是通过统的校验后的值，消除了电池的影响，因此该指标值具有可比性。关于仿真建模将在第章说明，这里直接引用仿真结果。根据上述仿真试验结果，利用极差分析法法来进行处理。其基本方法是分别求解第个因素水平的试验结果平均值，然后计算出第个因素的极差，计算式如下根据式，的大小是第个因素平均值的最大值和最小值之差，反映了第因素水平变动时试验指标的变动幅度。因此越大，说明该因素对选优指标的影响越大。可以依据极差的大小可以判断各因素对选优指标的重要性。极差分析法充分体现了正交试验的灵活性和直观性，因此极差分析法也叫直观分析法。由极差分析结果可见，不同因素的影响程度各不相同，极差越大影响越大。根据极差分析结果，文中的个因素对整车燃油经济性影响的主次顺序分别为混合度电池组电压等级和电池容量。另外，根据极差值大小也可以直观观察出各因素的优水平。最后可以挑选出其中最优的组方案，为。按这方案进行仿真试验，发现其燃油经济性指标为。通过正交优化结果可以证明这就是最优的方案，比按表中配置的正交试验其它方案计算的指标值都小。根据上述正交优化方法，由预期的动力性指标，最终确定的各部件具体参数如下发动机功率电机额定转速，额定功率，最大转速大于蓄电池为由个模组组成的动力电池组，额定电压，电池容量。本章小结动力部件参数匹配对混合动力汽车的动力性和燃油经济性有重要影响，是混合动力汽车研究的重要内容。本章主要对混合动力汽车的动力部件参数的匹配，进行了研究，总结如下分析了混合动力系统的不同结构的特点，根据现有条件和要求确定了本文混合动力系统的结构型式分析了系统动力部件的型式特点，根据需求初步确定了各主要动力部件的选型以预期的动力性指标为目标，通过汽车行驶方程式初步确定了整车系统各主要动力部件的参数以预期的燃油经济性为目标，动力性指标为约束，通过正交优化法最终确定了混合动力汽车各动力部件的参数大小。第章电机再生制动控制策略充分回收并利用再生制动能量，是混合动力汽车增加续驶里程改善整车燃油经济性的有效手段，因此，针对再生制动影响因素进行分析，并结合制动性能要求，制定合理的再生制动控制策略十分必要。对本文的混合动力汽车，制动时发动机停机或者停止喷油，不再消耗燃油，相对于驱动工况时，电机需要根据需求转矩和发动机输出转矩的大小切换不同的工作模式，再生制动是个相对独立的工况，只涉及到对电机发电模式的控制。再生制动的主要特点包括再生制动力要受到电机本身转矩特性和电池充电条件的制约只有驱动轮才能通过再生制动实现制动能量回收。由于再生制动要受到定条件的限制，为了保证制动安全，混合动力汽车制动系统通常是由再生制动和传统机械制动组成的复合制动。通过协调再生制动力与机械制动力的分配，在保持汽车制动稳定性的基础上，最大限度地回收制动能量，是混合动力汽车再生制动研究的重要内容之。在制动力分配方面，分别提出了理想制动力分配曲线最优能量回收和并联分配种策略，但这三种控制策略均有定的局限性。理想制动力分配策略受限于目前汽车制动控制的技术水平，执行难度很大后两种策略在些特定的路面附着条件下则很难保证回收能量最大化。文献基于电机效率的最大化原则确定电机制动力，通过对的控制可使电机的再生制动效率达到最高，而本文混合动力汽车装备的是手动变速器，由于档位限制，再生制动效率很难达到最高，因此使用受到限制。混合动力汽车再生制动控制策略要求实现两个目标，即提高整车的能量回收率和优化驾驶员感受。前者要求制动时再生制动优先，在能够满足制动要求的前提下优先利用再生制动回收制动能量后者要求合理分配前后轮的制动力用于跟踪驾驶员的减速意图。但制动时过分增加再生制动比例可能导致汽车前后轮制动力分配的不平衡，影响到制动的稳定性。从种意义上讲，增加再生制动与提高制动稳定性是相互矛盾的。本章结合混合动力汽车的特点，以满足制动稳定性基础上最大限度回收制动能量为目标，提出种新的再生制动控制策略，能够适应不同路面附着条件，根据驾驶员期望制动力要求分配汽车的制动力，制定了再生制动的控制规则。再生制动的影响因素再生制动过程中，能量的传递路线是驱动轮制动能量主减速器变速器电动机发电机电池电能。在汽车动能转化为电能的过程中，情况。法规线限制为保证制动时汽车方向的稳定性和有足够的制动效能，联合国欧洲经济委员会制定的制动法规对双轴汽车前后轮制动器的制动力提出了明确的要求，我国的国家标准也提出了类似的要求。其中对轿车，法规规定为之间的各种车辆，要求。汽车在各种装载状态时，前轴利用附着系数曲线应在后轴利用附着系数曲线的上方，按法规要求得到法规对应的前后轮地面制动力关系为经过对汽车制动受力的分析，为了保证制动的稳定性和良好的制动效能，汽车前后轮制动力分配点应位于由线横轴法规线和线所围成的区域内。制动力分配策略前后轮制动力分配策略系统的制动力包括驱动轮上的再生制动力和前后轮的制动器制动力个部分，为了兼顾制动稳定性和增加再生制动的目标，需要合理分配前后轮制动力的比例关系以及再生制动力与制动器制动力之间的比例关系。为了提高再生制动的比例，制动时驱动轮应提供更多的制动力，便于电机的制动回收，对本文的混合动力系统，应尽量多的通过前轮制动。前后轮制动力分配关系如图所示。线是理想制动力分配曲线，沿线分配前后轮制动力，能够充分利用地面附着系数，得到最佳的制动效果，但是不能保证前轮得到最大制动力，影响到能量的回收。基于保持制动稳定性基础上使前轮承担较大制动力的考虑，本文中制定的前后轮制动力分配控制策略如下。图不同附着系数路面上前后轮制动力分配图当地面附着系数较小时，设地面附着系数对应的线为，线，线及横轴包围的区域为为有效的制动力分配区域。线表示驾驶员期望的制动强度，沿线任意点分配前后轮制动力都能获得驾驶员期望的制动力，但是只有线与线的交点点能使前轮获得最大的制动力，所以在此制动强度与路面附着条件下，应按点分配前后轮制动力。当期望制动强度增加时，前后轮制动力分配沿线增加期望制动强度减小时，前后轮制动力分配沿线减小期望制动强度小点对应的制动强度时，汽车的制动力均由前轮提供。在此路面附着条件下，根据期望制动强度的不同，按曲线分配前后轮制动力均能使前轮获得最大制动力。当地面附着系数较大时，设地面附着系数对应的线为，线线轴及线包围的区域为有效的制动力分配区域。此时线不直接与轴相交，而是与线相交，前后轮制动力分配受到线的约束，如线，此时前后轮制动力分配的极限值为点，即如果期望制动强度小于点对应的制动强度，前后轮制动力分配按线分配，大于点对应的制动强度则如前述类似。总之，按曲线分配前后轮制动力均能使前轮获得最大制动力。再生制动力分配策略根据确定的前后轮制动力分配关系和期望制动强度，再生制动力与前后轮制动器制动力的分配有三种情况，如图所示。设地面附着系数记为，对应的线为，线与横轴交点对应的制动强度记为，由制动力平衡关系可以得出再生制动自身能够满足制动要求对应的极限制动强度为由期望制动强度与的关系，种具体分配情况如下当时，汽车制动力可全部由再生制动力和前轮制动器制动力提供。再生制动力和前轮制动器制动力分别为当时，后轮制动器制动力参与制动。此时前轮制动力前轮包括再生制动力和制动器制动力和后轮制动力分别为其中再生制动力为前轮制动器制动力为紧急情况下制动时，驾驶员期望的制动强度迅速增大，这时制动的安全性成为首要目标，再生制动由于制动力性质偏软，不适合紧急情况下的制动，为了保证制动的安全要求，紧急情况下制动时再生制动不再参与，完全通过机械制动力完成制动任务。再生制动力改写成电机的转矩形式为负号是为了与第章的内容统，表示电机工作在发电机状态，对