正在能源和处境危害双重压力下，汽车行业渐渐从古板燃油汽车向节能汽车与新能源汽车转型，电动化依然成为汽车行业公认的发达趋向。然而，因为动力电池正在本钱、能量

正在能源和处境危害双重压力下，汽车行业渐渐从古板燃油汽车向节能汽车与新能源汽车转型，电动化依然成为汽车行业公认的发达趋向。然而，因为动力电池正在本钱、能量积聚及安乐功能等方面的短板，极大控制了纯电动汽车(BEV)的发达，正在如此的配景下，混淆动力乘用汽车(以下称混淆动力汽车HEV)仍将正在中长久内盘踞节能及新能源汽车商场的厉重份额。

混淆动力体系是指两个或两个以上区别职业道理的动力源构成，能够将区别动力源组合正在一块用于驱动车辆的体系。鼓动机与电机构成的混淆动力体系，即是富裕应用电机的发电和电动性格，采用合理的转矩分拨局限，使车用鼓动性能永远处于或亲热最佳工况区运转，升高了能量应用服从，低落油耗和排放。如丰田THS体系的(电性能够独自驱动车辆)混淆动力汽车百公里油耗比同车型低落50%以上。混淆动力体系潜力的施展环节身手正在于，一方面鼓动机和电机转矩之间的妥协局限，整车归纳局限器(HV—ECU)须要遵照车辆、鼓动机、电机、节余电池电量(SOC)以及道途等归纳音信，确定职业形式，及时分拨电机和鼓动机的职业转矩。另一方面正在鼓动机的选型上，大大批采用高膨胀比轮回鼓动机和及其软硬件，使鼓动机的热服从有很大升高。

古板汽车由简单动力源驱动，一起动力均来自觉动机，使得按最高车速、最大爬坡及极限加快性等动力性央求打算的鼓动机功率，与整车大凡行驶工况下的功率需求之间存正在较大分歧。正在打算某些古板汽车时，为保障其加快和爬坡功能，鼓动机最大功率定为车辆以100km/h正在平途上行驶时需求功率的10倍，或者是正在6%坡度上以100km/h行驶时需求功率的3～4倍。是以，古板汽车势必存正在着鼓动机大个别韶华是以轻载、低负荷职业的题目，即产生“大马拉小车’的动力冗余的地步。然而，鼓动机正在低负荷职业时的服从与排放功能极差，会酿成整车燃油经济性与排放功能的恶化。有针对眼前古板轿车模范轮回工况的油耗性格(轮回工况是表征某个国家或地域道途交通情状的代表工况，代表着与眼前此种车型实践工况附近的工况性格)统计结果声明：当鼓动机转矩正在40N·m(负荷约为30%)以下，转速正在1 200r/min(最高车速的20%)以下的岁月，鼓动机的职业点正在区别工况下的韶华比例和所泯灭的燃油比比如表1～表4所示。

中国商用车轮回工况的韶华比例为87.4%，正在此区域内所泯灭的燃油占总燃油泯灭的74.2%。NEDC工况的韶华比例为72.3%，正在此区域内所泯灭的燃油占总燃油泯灭的48.9%。1015工况的韶华比例为73.2%，正在此区域内所泯灭的燃油占总燃油泯灭的56.0%。UDDS工况的韶华比例为73.1%，正在此区域内所泯灭的燃油占总燃油泯灭的54.4%。

综上所述，鼓动机正在低负荷职业的韶华比例出格大，这些低负荷工况厉重对应于怠速与低速制动的韶华。正在此进程鼓动机厉重以怠速泯灭率运转，其燃油泯灭速率(即鼓动机喷油率)低于其他职业区域，是以，固然此区域的累计泯灭燃油量占总燃油泯灭量的比例不如其韶华比例大。但同样因为累计燃油泯灭是燃油泯灭率与韶华的乘积，以是该进程也泯灭较众的燃油，比如，NEDC工况下鼓动机正在低速与低负荷(1 200r/min,40N·/m以下)的韶华比例为72.3%，而此区域泯灭总燃油的49.9%，即赶上三分之二的韶华鼓动机职业正在低速低负荷区(1 200r/min,40N·m以下)，而此进程的油耗占总燃油泯灭量的将仅二分之一。可睹遵照轮回工况的燃油泯灭判辨法关于解析古板汽车的实践能量泯灭性格具有实践事理，而且为眼前轿车(混淆动力轿车的原型车——古板汽车)何如通过混淆动力身手以完毕高效节能供应教导。

依据上述混淆动力汽车节能途径，对模范都会公交客车轮回工况的判辨，以及对整车正在这些工况下的能量泯灭境况的磋商声明：正在模范都会轮回工况下，混淆动力汽车通过减小鼓动机功率升高了负荷率，使整车服从取得升高，从而改正燃油经济性约15%～20%。鼓动机职业区域局限对燃油经济性改正的奉献率正在5%～10%之间。再生制动能量接受可节能约5%～12%。排斥泊车怠速可节流燃油5%～10%。归纳判辨声明混淆动力身手正在特定工况下的总节能潜力可达30%～60%。

遵照混淆动力汽车具有两个或两个以上动力源同时运转与单个动力传动系之间的动力耦合名望联系，混淆动力汽车驱动体系可分为串联、并联和混联等3种根基类型。

串联混淆动力汽车驱动体系厉重特质是鼓动机没有直接与车辆传动体系有机器毗邻，而是由鼓动机驱动发电机(简称鼓动机-发电机组)，通过发电机将机器能转换成电能，与动力蓄电池构成通同合构，合伙给电机供电驱动车辆。凭借鼓动机-发电机组的职业状况，串联式混淆动力汽车有七种职业形式，如表5。

串联式混淆动力驱动体系的鼓动机运转工况不受车辆运转工况的影响，鼓动机与发电机组仅职业正在一个功率区间内，且输出功率相对平定，升高了鼓动机职业服从，鼓动机由此拔取领域更广，其局限战略相对粗略，易于执行。不过，因为其能量通过两次转换使得整车的经济性相对较低。

并联混淆动力汽车的行驶驱动力由鼓动机和电机通过机电耦合装配独自或纠合供应。遵照鼓动机、电机的职业状况以及动力蓄电池的电荷状况(SOC)，并联式混淆动力汽车具有6种职业形式，如表6。

并联式混淆动力汽车驱动体系与串联式比拟较，并联式鼓动机和电机具有更小的体积。鼓动机和传动体系供应驱动力的均匀功率，动力蓄电池组和电机供应峰值功率。

混联式混淆动力汽车汽车同时具备了串联混淆动力“电电”耦合及并联混淆动力“机电”耦合的特质，车辆驱动力由鼓动机、电机通过机电耦合装配(ECVT)独自或纠合供应。如丰田汽车公司的输入式功率分拨型的THS体系和通用汽车公司的组合功率分拨型AHS体系。遵照鼓动机、发电机、电机的职业状况以及动力蓄电池的SOC状况混联式混淆动力驱动体系具有5种职业形式，如表7所示。

车辆以纯电机驱动形式起步，当需求功率抵达鼓动机启动门限时，鼓动机启动，整车进入混淆动力驱动形式，动力转达如图5(a)所示。鼓动机输出动力通过行星齿轮机构分成两个别，一个别驱动发电机发电，发生电功率又直接输出到电机，电机运转并驱动车轮；另一个别直接驱动车轮。整车归纳局限器主动对两个别动力实行最佳分拨，以尽不妨地优化体系服从。当车辆大负荷加快或高速行驶须要较高动力时，动力蓄电池组放电，增大电机输出功率，整车得到的功率为鼓动机输出功率与动力蓄电池组放电功率之和，如图5(b)所示。当车辆减速制动时，混淆动力体系主动执行再生制动能量接受，如图5(c)所示。当车辆正在碰到红灯泊车时，鼓动机主动熄火，避免怠速运转惹起不须要的油耗和污染物排放。但假如车辆泊车时，动力蓄电池组放电低于SOC门限值时，鼓动机将无间运转，驱动发电机发电，为动力蓄电池组强制充电。可睹普锐斯的THS体系机闭也许完毕转速与转矩的双耦合，通过调动鼓动机的转速和电机的转矩，使其像无级变速器相同职业，如此就能使鼓动机平素职业正在高效区或低排放区。不过，这种机闭唯有输入式功率分拨型一种形式，无法完毕像通用汽车公司的组合型AHS体系也许实行众形式之间的转换，THS体系正在车辆归纳服从和动力性略逊于AHS体系。而AHS体系一般具有两排或三排行星齿轮，以及众个聚散器、制动器构成，机闭庞大，坐蓐创设难度大、本钱高，局限战略也至极庞大。

从混淆动力驱动体系动力分拨可睹，混淆动力汽车正在其运转的大个别工况条目下仍然依托汽油机供应动力，以是混淆动力汽车的燃油经济性与排放性很大水准上取决于其选用的汽油机。而古板的汽油机常采用奥托（Otto）轮回职业，因为其热服从低、泵气失掉大、膨胀比小，具有怠速工况、个别负荷工况燃油泯灭率高、后备功率大，晦气于升高混淆动力汽车的燃油经济性。全体原由搜罗;

⑴泵气失掉：骨气门正在个别隔度时酿成的俭约，以及曲轴箱和进气管的压差对活塞下行酿成的阻力都市导致能量失掉。采用骨气门局限负荷的鼓动机纵使正在高速行驶时也存正在泵气失掉，唯有正在悉力加快或爬坡时骨气门全开才不存正在特殊的进气管俭约失掉。

⑵膨胀比：鼓动机的热服从与膨胀比亲切闭联，膨胀比为排气门翻开时的气缸容积与混淆气被点燃时气缸容积的比值。膨胀比越高，转化为机器功的热能越众。关于给定燃油辛烷值的汽油机来说，要避免爆燃就不行有较大的压缩比，也就控制了膨胀比的升高，以是古板奥托轮回鼓动机的膨胀比与压缩比根基雷同。

⑶过浓的混淆气：古板的奥托轮回鼓动机正在须要增大动力输出时根基采用加浓混淆气体例。而浓混淆气正在缸内的燃烧并不富裕，这不单加添了HC的排放同时也恶化了燃油经济性。

针对古板奥托鼓动机的以上瑕玷，具有高膨胀比的阿特金森轮回鼓动机正在混淆动力汽车鼓动机的打算和拔取进程中暴露出较好的上风。阿特金森轮回鼓动机是正在奥托轮回鼓动机四个轮回行程的根基上加添了一个回通行程，即进气、进气回流、压缩、膨胀和排气行程，如图6所示。

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