多能源控制策略直接影响了插电式混合动力汽车的燃油经济性、动力性和排放性。为了评价该控制策略及优化关键参数，可以利用MATLAB/SIMULINK和CRUISE软件对整车性能进行仿真计算。结果表明，所制定的控制策略能实现汽车的动力性和经济性设计目标，为产品开发提供支持。

插电式混合动力汽车（PHEV）具有纯电动车（EV）的全部优点。纯电动工况下节约能源，实现零排放；同时，采用超级电容结合锂离子电池的储能方式，利用充电装置从电网获取电能，减少了对发动机的依赖。

本文基于某款成熟的传统动力轿车进行插电式混合动力轿车的开发，提出了插电式混合动力轿车动力性要与传统轿车相当、经济性优于传统轿车的开发目标。本文利用CRUISE软件建立的插电式混合动力汽车整车动力学模型与MATLAB/SIMULINK 软件建立的车辆多能源控制策略进行软件间的联合模拟仿真，对多能源策略的可行性及效果进行验证，并与传统动力轿车性能与使用成本进行了对比分析。

动力系统的基本结构选择

综合考虑到插电式混合动力轿车成本、开发周期及量产可行性等问题，如图1 所示的混合动力系统采用了成本较低、结构较为简单的串联式结构，在满足开发目标的前提下尽量保留了原车的整体结构，发动机-发电机组只负责给电池组或电动机供电，通过减速器对最高车速与加速性能进行调整。

对电驱动各零部件集成到整车的可行性进行了分析后，我们根据插电式混合动力轿车整车性能开发目标对电驱动主要部件参数进行初选，具体如表1所示。

整车混合动力管理策略

1．整车能量流动模式

根据车辆油门踏板位置、制动踏板位置、车速及电池SOC等信号的变化，整车能量流动路线如图2所示。

发动机在SOC较低或负载功率较大时均会起动；当负载功率较小且SOC高于预设的上限值时，发动机被关闭；当汽车加速和爬坡时，为了满足车轮驱动功率要求，降低对蓄电池峰值功率要求，延长其工作寿命，可采用发动机跟随模式；当汽车车轮功率要求低时，为了避免发动机低效率工况的发生，可以采用恒温器模式，以提高整车系统的效率。

2.多能源控制策略

多能源控制策略制定的原则是把恒温器式和功率跟随式控制策略的优点结合起来，充分利用发动机和电池的高效率区，使整体效率最高，综上所述，我们制定的多能源控制策略如图3。

插电式混合动力轿车建模

根据参考样车的基础数据及表1中的动力系统主要零部件数据建立的插电式混合动力轿车CRUISE模型如图4所示，根据MATLAB/SIMULINK平台搭建的多能源控制模型如图5所示，通过对数据变量的流动进行定义，把多能源控制策略嵌入CRUISE模型。

基于CRUISE仿真分析

选择循环工况进行仿真，发动机—发电机组参加工作时的电动机功率需求、发动机与电池提供的功率对比如图6、图7所示，其中电池放电时功率为负值。

插电式混合动力轿车动力性、经济型计算结果如表2、表3所示，可以看出，初选的动力系统部件可以满足整车开发目标。

插电式混合动力轿车运行工况综合油耗计算方法如下：

第一步，计算工况结束时SOC值变化量如果进行纯电动行驶所能行驶的距离；

第二步，第一步中计算得出的距离与实际行驶距离相加，并根据实际油耗计算得出其发动机运行时的综合油耗。

结论

为了评价多能源控制策略及优化关键参数，我们利用MATLAB/SIMULINK和CRUISE软件对整车性能进行仿真计算，结果表明：

1.插电式混合动力轿车电量不足使用发动机时，城市循环工况下百公里油耗可减少3.1L；如电量充足纯电动行驶，经济成本仅为传统汽车的20%(汽油取7.48元/L，电费0.84元/kWh)，可以看出插电式混合动力轿车的使用成本优势明显。

2.混合动力汽车相比传统汽车爬坡性能稍差，但加速时间及平顺性都较有优势。

3.本文提出了一种混合动力汽车在发动机运行时的综合油耗计算方法，可以有效地对混合动力汽车的经济型进行评价。

综上所述，本文所制定的控制策略能够实现汽车的动力性和经济性设计目标，为产品开发提供支持。