很多实际模式希望综合上述几种控制策略的优点,这和通过串并联结构同时获得串联和并联优点的思路相似。因此,使用中的高级HEV一般采用串—并联、充电维持—下降综合控制模式。接下来,分析两个实际应用中的控制策略。
5.5.3.1 丰田普瑞斯
普瑞斯是一款类似于卡罗拉的全尺寸车型。发动机采用类似于充电下降并联的控制策略,当汽车的车速超过12迈时,发动机起动。然而,从图5-15又可以看出,该策略表现出的特性又是一种充电维持特性,从这个角度出发,它又像是充电维持策略。如果电池SOC低于50%,发动机起动,使电池SOC达到这一阈值,如果SOC高于50%,电机则分担更多负载,使SOC下降。
图5-15 普瑞斯1个UDDS中电池SOC变化曲线
普瑞斯针对城镇道路的油耗和排放进行了优化。高速行驶时,其燃油经济性大约是38mpg。以下是普瑞斯的主要特性:
1)整备质量1254kg;
2)52kW汽油发动机;
3)33kW电机;
4)6.5AhNi-MH电池:
①共38个单元,直流电压237.6V;
②总容量1778W·h;
③质量53.3kg。
5.5.3.2 本田Insight(www.xing528.com)
本田Insight是一款双座车,采用1L发动机作为主要动力源,同时还有一台10kW电机。控制策略不允许发动机停止,必需在所有速度时工作。
Insight速度可达100迈,同时保持燃油经济性在60~70mpg之间,如此高的燃油经济性和其良好的空气动力设计相关。
控制策略类似于充电维持并联混合,其电机只用于起动发动机和给发动机提供助力。ICE只有停车时才关闭。所采用的电机能够在全速范围内提供大约10N·m的转矩。该控制策略保持电池充电状态基本不变。图5-16给出了Insight在一个城市测力计驾驶计划(UDDS)周期中电池充电状态的变化情况。下面其主要特性:
图5-16 Insight1个UDDS中电池SOC变化曲线
1)整备质量856kg;
2)50kW汽油发动机;
3)10kW电机;
4)6.5AhNi-MH电池:
①共20个单元,直流电压144V;
②总容量936W·h;
③质量35.2kg。
总之,控制策略对汽车性能,燃油经济性和排放影响很大。从图中可以看出,串联混合允许电池充电状态有较大变化,这是因为串联混合中所有转矩是由电动机提供的,所以电池电能使用量大,因此SOC变化也大。值得注意的是,所有实际用于的控制策略都采用了充电维持控制,这是因为绝对不能为追求燃油经济性而降低汽车性能。
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