（圖1:速銳得對雅閣混動汽車DBC適配實測）

我們接觸過不少像卡羅拉、凱美瑞、雅閣等多款混合動力車型，涉及整車控制策略數據就包涵了豐田氫能源車Mirai、日產最牛電動汽車聆風和E-POWER、雪弗蘭博爾特等。

由于現階段作為純電動汽車和燃料電池汽車的關鍵部件之一電池存在密度低、壽命短、價格高等問題，使得電動汽車的性價比依然比傳統內燃機汽車偏高。盡管目前具有世界先進水平的純電動汽車和燃料電池車的性能與內燃機汽車不相上下，但是過高的成本，用戶接受度不高、市場教育不夠，汽車銷量的數據依然不樂觀，混合動力汽車更是如此。

我們還處在非典型性冠狀病毒疫情并未結束的前夜階段，融合內燃機和電動汽車優(yōu)點的混合動力汽車感覺被“外部剎車”影響極大，銷量極為慘淡，就混合動力汽車的節(jié)能、續(xù)航、排放、配置、實用性、越堵越省油等優(yōu)點，相信后續(xù)也會成為尖刀突起（有個性、但是量少）。最近翻閱了不少混合動力汽車相關的資訊，豐田要給斯巴魯做混合動力，大眾也要出混動Touareg R，索納塔也要搞混動，連不太出名的鈴木雨燕也要出混合動力車型，零配件巨頭博世要出48V混動技術等等。

混合動力汽車，一般在一輛汽車上同時配備電力驅動系統和輔助動力單元的汽車，其中輔助動力單元是燃燒某種燃料的原動機或者由原動力驅動的發(fā)電機組。目前這套原動力系統采用的一般為柴油機、汽油機或者燃氣輪機，你看，又繞回來了。

混合動力電動汽車將原動力、電動機、能量存儲裝置組合在一起，以實現他們之間良好的匹配和優(yōu)化控制，這樣可充分發(fā)揮內燃機汽車和電動汽車的優(yōu)點，各司其職又避免各自不足，達到低排放和低油耗的特點。

 （圖2:豐田凱美瑞混動系統）

目前世界各國研究開發(fā)的混合動力車型有很多種形式，根據驅動系統的配置不同，就可分為串聯式、并聯式和混聯式三種驅動類型車型。

串聯式混動動力驅動系統

這套混合動力的原理是原動機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動機，由電動機通過變速機構驅動汽車，將電池作為原動力輸出和電動機需求功率的中轉裝置。串聯式結構適用于市內常見的頻繁起步、加速和低速運行工況，可以使原動機保持在最佳狀況附近穩(wěn)定運轉，從而不僅起步加速快，還降低了廢氣排放。然而串聯式混合動力的燃油經濟性能還有待提高，這主要是因為在電能與機械能轉化過程中存在效率損失。這種系統主要應用于城市大客車，在轎車中用的少。

并聯式混合動力驅動系統

發(fā)動機和電動機可以分別向汽車提供動力，不需要把發(fā)動機動力轉換為電力，因此，更像傳統的動力系統。由于發(fā)動機的機械可能直接輸出到汽車驅動橋，中間沒有能量的轉換，所以，動力系統效率高，燃油消耗少。但由于發(fā)動機與車輛驅動輪之間有直接的機械連接，發(fā)動機工況不可避免的受到汽車具體行駛的工況應影響，這種串聯式結構也相對復雜，需要變速裝置和動力復合裝置。

混聯式混合動力驅動系統

就是串聯和并聯的綜合，驅動系統是發(fā)動機與電動機以機械能疊加的方式驅動汽車，但驅動電動機的發(fā)電機串聯于發(fā)動機。發(fā)動機發(fā)出的一部分功率通過機械傳動輸送給驅動橋，而另一部分則驅動電機發(fā)電。發(fā)電機發(fā)出的電能輸送給電動機或者電池，電動機產生的驅動力矩通過動力復合裝置傳輸給驅動橋。

低速行駛的時候，驅動系統主要以串聯的方式工作，高速行駛的時候，則以并聯工作方式為主，大家可以看看雷克薩斯官網的驅動力流向GIF圖。這種混聯式驅動系統他充分發(fā)揮了串聯式和并聯式的優(yōu)點，能夠使發(fā)動機、發(fā)電機、電動機等部件進行更多的優(yōu)化匹配，從而在結構上保證了在更復雜的工況下仍能使系統在最優(yōu)的狀態(tài)下工作，所以，更容易達到控制排放和降低油耗的目的，因此是最具有影響力的HEV。

混合動力電動汽車根據汽車工況的要求，對內燃機與電動機進行優(yōu)化組合，具備了很多傳統內燃機汽車不具備的優(yōu)點：

1、節(jié)能 傳統汽車制動系統將汽車的動能轉化為不可逆的熱能而浪費掉了。混動就不同，他利用安裝在車輪上的發(fā)電機將摩擦產生的熱能轉化為可以重新利用的電能儲存起來，這大大提高了汽車燃油經濟性，特別適合在北上廣深大城市走走停停行駛的城市工況。如果把燃油車與混合動力車的油耗相比較，同一類發(fā)動機、同一款汽車，混合動力能幫您節(jié)油50%左右。那現在混合動力系統做的最好的是日系，你看雷克薩斯、豐田、本田系列的混動系統，都是杠杠的成熟，寶馬就不推薦了，沒投訴個死就不錯了，最近大眾也有不少的混合動力車型，滿足你對車標的喜愛吧。

2、改善排放 發(fā)動機保持在最佳工況區(qū)域穩(wěn)定運行，避免了發(fā)動機在變工況下不良運行。豐田公司的普銳斯汽車二氧化碳排放量下降50%，一氧化碳、氮氧化合物及碳氫化合物的僅相當于日本現行法規(guī)的1/10。無奈國人抗日，把所有人家好的東西都沒學會，還沾沾自喜。你看國外的出租車大部分都是豐田系、而普銳斯較多，空間大不算，后排直接可以放平鋪上席夢思，看看國內的一些設計，真的是無（la）可（ji）挑（she）剔（ji）了。

3、發(fā)動機小型化 可以通過電動機提供動力，且發(fā)動機根據最大負荷而設計瞬時加速負荷，此可配備配功率較小的發(fā)動機。而最慘的，應該算是寶馬i8，居然那么不受歡迎，一看發(fā)動機機，1.5T，花那么多錢，買了個1.5T，怕人家笑話，確實，我都會笑話你，不搞個4.0T雙渦輪增壓都不好意思說自己的跑車。

4、工藝延續(xù) 傳統燃油機的制造工藝與電動車生產工藝完美結合，現有汽車制造廠能添加部分工裝設備即可生產，混動汽車也不需要建立燃料存儲、運輸、添加等裝置，現有加油站，想充電就充電，想加油招呼一聲即可。

（圖3：雷克薩斯混合動力系統）

混合動力汽車關鍵技術

混合動力系統的設計主要包括選擇發(fā)動機、電機、電池和其他電控零部件，以及設計一個好的整車控制系統控制每個部件工作和能量流向。應對各部件進行優(yōu)化，使其適應混合動力系統的工作優(yōu)點。

1、高效率的發(fā)動機

混動系統中，發(fā)動機作為能量轉換裝置具有舉足輕重的作用。由于發(fā)動機成熟，實際工況可以控制在一定范圍內，追求發(fā)動機的是高效率而不是高功率，因此大部分的混合動力汽車都是采用偏低排量的發(fā)動機系統，進一步優(yōu)化和提高燃油的經濟性，同時降低排放，比如現在的豐田卡羅拉和雷凌雙擎，從1.8的發(fā)動機換成1.5，增加電能驅動，網約車師傅普遍說在百公里4升左右的油耗水平，加速快。

大多汽車制造商選擇直噴式壓燃發(fā)動機并聯混合動力系統來實現百公里3L的目標，目前也是大中型車企廣泛使用的動力系統，其熱效率高，有害排放物較低，還可選用經濟性好、體積小、排氣噪聲小的燃氣輪機，利用不同的優(yōu)勢構成不同的混合動力系統。

2、電機

混合動力汽車在普通交通道路上行駛，工況需要應對復雜情況。混合動力對以電動和發(fā)電模式工作的電機還有更高的要求，恒扭矩、恒功率工作，高效率的大功率輸出，接近雙倍功率過載量。因此，研究開發(fā)體積小、質量輕、工作可靠、動態(tài)響應好的電機，對混合動力汽車進一步提高動力性和經濟性極為重要?；旌蟿恿ζ嚳墒褂秒妱訖C有直流他激電機、無刷電機、感應電機、開關磁阻電機等。直流他激電機質量大、體積大、笨，目前國內外比較重視永磁無刷電機及其控制系統的研究和開發(fā)，現已經有龍頭開發(fā)出滿足混合動力汽車最佳匹配要求的電機系統。

3、電池

混合動力汽車電池主要在啟動、加速的時候作為動力，起步快，平穩(wěn)，不會增加發(fā)動機油耗等是電動驅動力的特點，而在車輛減速和下坡滑行時候回收車輛動能。因此在其使用狀態(tài)不同于電動汽車。一般情況下，電池處于淺度、頻繁的充放電循環(huán)中，在充放電過程中，電壓、電流會有較大變化。針對這種使用特點，混合動力汽車要求電池具備大功率充放電能力和較高的充電效率，以及電池應當在快速充放電和充放電過程變工況下保持性能的相對穩(wěn)定。

另外作為車用動力電池，還有電壓、質量和體積比能量、免維護及成本等基本要求。在研發(fā)高性能、底層本、壽命長的電池同時，還需建立一個符合電池實際使用環(huán)境的電池能量管理系統BMS。BMS電池管理系統主要功能有：防止過充和過放，判定負荷電狀態(tài)SOC，選擇選擇適當的充放電模式，對電池進行均衡充電，控制并平衡電池組的工作溫度。BMS還關系到提供給載荷均衡控制裝置的控制參數是否可靠，因此，電池及其能量管理系統的開發(fā)也是發(fā)展混合動力汽車的關鍵問題之一。

4、動力復合裝置

動力復合裝置是耦合發(fā)動機和電動機功率的關鍵部件，他關系到能否實現電動機、發(fā)動機、和電池數的俱佳匹配以及三者之間狀態(tài)的協調控制。動力復合裝置不僅具有復雜的機械，而且影響整車的控制策略，因而成為混合動力系統開發(fā)中的重點和難點。好在，速銳得科技經驗豐富，針對先進的氫能源車、新能源車、混合動力汽車的整車控制策略DBC都有深入的研究，可以助力一把。

5、控制系統

控制系統目的就是要實現發(fā)動機始終在最佳工作范圍內，以使油耗和排污最低，盡可能充分利用發(fā)動機的能量，最大限度的吸收能量，盡量減少電池的能量消耗。因此一個能根據汽車行駛工況、原動力運行工況、電池充放電狀態(tài)等進行實時分析和控制的智能化控制系統，對混合動力汽車的成功起到關鍵的作用。

因此，研究電動機、控制單元、電池、發(fā)動機等動態(tài)特性，建立符合混合動力汽車實際使用工況的動態(tài)模型，是混合動力汽車研發(fā)中的一項重要工作。

與傳統燃油車相比，混合動力汽車在節(jié)能和排放上更勝一籌?；旌蟿恿ζ嚲邆淞宋磥砥囁枰乃姆矫娴囊?，即良好的動力性能、燃油經濟性、清潔環(huán)保以及經濟實用的特點。就目前來說，雖然混合動力汽車比傳統汽車要貴20%左右，但隨著各國環(huán)境立法日趨嚴厲，混合動力汽車量產增大、得到更多人的青睞和實用性，成本不斷降低，市場份額增大。從長遠看，盡管只是一種過渡車型，但是在近20-30年內是個不錯的選擇。國內如果不推薦、不鼓勵、不生產，那么混合動力汽車只有兩種叫法，一種叫日系，一種叫其他。