劉金翠

摘要 論文主要闡述了混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景。混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式主要有：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種結(jié)構(gòu)，無論哪種驅(qū)動(dòng)方式，都可以在一定程度上減少燃油消耗，但購車成本較高，因此降低成本是提高混合動(dòng)力汽車競爭能力的努力方向。

關(guān)鍵詞 混合動(dòng)力汽車 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)模式

一、前言

自1886年第一輛汽車問世以來，全球的汽車業(yè)己走過了100多年的歷史，在這漫長的時(shí)間里汽車越來越多的進(jìn)入人們的工作和生活，隨之而來的不僅是汽車保有量的急劇增加，還有難以擺脫的災(zāi)難。在各種環(huán)境污染物中有約43%來自傳統(tǒng)能源汽車的排放。隨著石油資源日益減少，環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)展也遇到了瓶頸，因此開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新型汽車成為世界汽車工業(yè)的首要任務(wù)和發(fā)展趨勢，這就促使了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的出現(xiàn)。

二、混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及工作模式

混合動(dòng)力汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的汽車。汽車的行駛功率依據(jù)汽車實(shí)際工況由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或共同提供?；旌蟿?dòng)力汽車根據(jù)其兩種動(dòng)力源混合方式的不同，可以分為三種驅(qū)動(dòng)方式：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。

（一）串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接模式

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池及電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接，如圖1所示。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況要求可以在不同的驅(qū)動(dòng)模式下工作。

（1）純電動(dòng)模式。在混合動(dòng)力汽車負(fù)荷較小或空載的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)，其排放為零；由蓄電池組單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)供電以驅(qū)動(dòng)汽車。（2）純發(fā)動(dòng)機(jī)模式。當(dāng)混合動(dòng)力汽車負(fù)荷較大，而所需的驅(qū)動(dòng)功率又不超過發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，蓄電池組不參與供電。（3）混合驅(qū)動(dòng)模式?；旌蟿?dòng)力汽車在啟動(dòng)、加速、爬坡等工況下，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)與蓄電池組同時(shí)向電動(dòng)機(jī)供電，混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力性達(dá)到最佳。（4）發(fā)動(dòng)機(jī)-蓄電池模式。當(dāng)混合動(dòng)力汽車處低速、滑行、減速的工況時(shí)，則由蓄電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組向電池組充電。

（二）并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接模式

并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車有兩套既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，又可以協(xié)作共同驅(qū)動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，不同的系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)具有不同的工作效率區(qū)間，如圖2所示。

（1）純電動(dòng)模式。當(dāng)混合動(dòng)力汽車起步或低速行駛時(shí)，由電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車，使發(fā)動(dòng)機(jī)避開低效、高排放的工作區(qū)，整車燃油經(jīng)濟(jì)性好、排放低。（2）純發(fā)動(dòng)機(jī)模式。當(dāng)混合動(dòng)力汽車以高速平穩(wěn)行駛，或在城市郊區(qū)等排放要求不高的地方行駛時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作，驅(qū)動(dòng)汽車。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效區(qū)，燃油經(jīng)濟(jì)性好。（3）混合驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)混合動(dòng)力汽車急加速或者爬坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，電動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率輔助發(fā)動(dòng)機(jī)使車輛急加速或者爬坡。這種情況下，汽車的動(dòng)力性處于最佳狀態(tài)?；旌向?qū)動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池組帶動(dòng)的電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作驅(qū)動(dòng)汽車行駛。（4）制動(dòng)能量回收模式。當(dāng)汽車減速或制動(dòng)時(shí)，利用電動(dòng)機(jī)反拖作用既可以有效輔助制動(dòng)，又可以使電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作發(fā)電，向蓄電池組充電，從而提高能量利用率和燃油經(jīng)濟(jì)性，降低排放。

三、混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展

與傳統(tǒng)汽車相比，混合動(dòng)力汽車在保證相同的性能和優(yōu)勢前提下，具有更好的節(jié)能和排放性能?；旌蟿?dòng)力汽車的蓄電池電壓和功率等級(jí)與純電動(dòng)汽車相似，，但容量可以大大減小，因而其成本低于電動(dòng)汽車。但由于混合動(dòng)力汽車傳動(dòng)系統(tǒng)總成較為復(fù)雜，所以其價(jià)格比傳統(tǒng)燃油汽車往往高出20%左右。降低成本是提高混合動(dòng)力汽車競爭能力的努力方向。相信隨著混合動(dòng)力汽車的推廣和普及，生產(chǎn)批量提高后，其價(jià)格將逐步接近傳統(tǒng)汽車。

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上達(dá)到了提高燃料經(jīng)濟(jì)性和減少排放的目的，因而極具發(fā)展前景。從目前的發(fā)展來看，汽車的排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，同時(shí)電子技術(shù)的迅猛發(fā)展會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)展。