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图2-2 并联式混合动力驱动系统示意图
③混联式混合动力驱动系统（PSHEV），是串联式与并联式的综合，其示意图如图2-3所示。发动机发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。发电机发出的电能输送给电动机或电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。
图2-3 混联式混合动力驱动系统示意图
混联式驱动系统充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统处于最优状态下工作，所以更容易实现排放和油耗的控制目标，因此是最具影响力的辅助动力单元。与并联式相比，混联式的动力复合形式更复杂，因此对动力复合装置的要求更高。目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本结构。
（2）按使用用途分类
①续驶里程延长型混合动力汽车 在纯电动汽车基础上增加了常规的辅助能量单元（APU），以提供额外的牵引功率或在需要时给电池充电。由于APU的油箱成了电池能量的补充，导致辅助动力单元续驶里程和驱动功率显著提高。续驶
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里程延长型混合动力汽车一般由一个大容量的电池组和小型发电机组组成。
②动率辅助型混合动力汽车 在常规内燃机驱动的汽车基础上增加了辅助电驱动和能量存储系统以优化能量的管理。这种车上的主要能源来自于内燃机带动的发电机组。故功率辅助型混合动力汽车一般由较大功率的发电机组和较小容量的电池组组成。
（3）按电动机与内燃机的搭配比例分类
按照使用的电动机峰值功率与发动机额定功率的比值将混合动力汽车分为：微混混合动力电动汽车、轻混混合动力电动汽车、中混混合动力电动汽车、强混混合动力电动汽车，电动机峰值功率/发动机额定功率分别为：<=5%、5%～15%、15%～40%、>40%。
①微混混合动力电动汽车 有时也叫“启-停混合（Start-Stop）”，依靠电动机的功率比例很小，车辆的驱动功率主要由内燃机提供。在微混合系统中，电动机仅作为内燃机的起动机/发电机使用，其工作模式是：如遇到红灯或交通阻塞等情况车辆需短时停车怠速时，使内燃机熄火取消怠速，而当车辆再次行驶时，立即重新启动内燃机；在制动时转变为发电机，实现制动能量回收。微混合可实现5%～10%的节油效果。
②轻混混合动力电动汽车 与微混合系统相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例增大，内燃机功率的比例相对减小。在车辆加速、爬坡等工况下，电动机可向内燃机提供辅助的驱动力矩，但不能单独驱动车辆行驶，这种系统同样具有制动能量回收、发动机熄火/重启动等功能。轻混合系统节油可达10%～15%；
③中混混合动力电动汽车 与轻混合系统相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例进一步增大，内燃机功率的比例进一步减小。与轻混合系统不同，中混合系统采用的是高压电动机。另外，中混合系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好地提高整车地性能。
④强混混合动力电动汽车 与中混合系统相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例更大，内燃机功率的比例更小。强混合车辆，电动机和内燃机都可以独立或一同驱动车辆，因此在低速、缓加速行驶、车辆起步行驶和倒车等情况下，车辆可以纯电动行驶；急加速时电动机和内燃机一起驱动车辆，并有制动能量回收的能力。试验工况下的节油达30%～50%，但实际节油效果随车辆结构设计、行驶工况、开车操作细节而变化。
混合动力汽车的分类方法也可以按照串并混合比的不同，混合动力传动系统的复杂程度等进行更细致的分类[2]。
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2.2 典型混合动力汽车的结构组成
混合动力汽车的主要组成包括发动机、电动机和电池。 （1）发动机
混合动力汽车可以广泛地采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。一般转子发动机和燃气轮机的燃烧效率比较高，排放也比较洁净。采用不同的发动机就可以组成不同的混合动力汽车。 （2）电动机
混合动力汽车可以采用直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。随着混合动力汽车的发展，直流电动机已经很少采用，多数采用了感应电动机和永磁电动机，开动磁阻电动机应用也得到重视，还可以采用特种电动机为混合动力汽车的驱动电动机。采用不同的电动机就可以组成不同的混合动力汽车。 （3）电池
混合动力汽车可以采用各种不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容器等作为“电池”，一般电池是作为混合动力汽车的辅助能源，只有在混合动力汽车用电动机起动发动机或电动机辅助驱动时才使用。 2.2.1 串联式混合动力汽车
串联式混合动力系统结构是由发动机、发电机和驱动电动机三大部件总成组成，结构组成图见图2-1所示。发动机仅仅用于发电，发电机发出的电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由发动机产生的电磁力矩驱动汽车行走。发电机发出的部分电能向电池充电，来延续混合动力汽车的行驶里程。另外，电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力汽车在零污染状态下行驶。
2.2.2 并联式混合动力汽车
并联式混合动力汽车有两套驱动系统，分别为内燃机和电动机驱动。它们既可以独立工作，也可以协调工作，共同驱动，结构组成图见图2-2所示。从结构上可以将并联式混合动力结构分为单轴式和双轴式两种形式。 2.2.2.1 单轴式并联混合动力系统
单轴式并联混合动力系统结构如图2-4所示，发动机和电动机的输出轴采用了同一根传动轴，这有利于电动机和变速箱结构的一体化模块设计，便于批量生产中的模块化供货和整车装配。单轴并联结构的合成方式为转矩合成。这种结构
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将导致发动机和电动机两者每时每刻的转速值均为同一值，限制了电动机的工作区域。
2-4 单轴式并联混合动力系统结构
2.2.2.2 双轴式并联混合动力系统
双轴式并联混合动力系统结构如图2-5所示。双轴式结构中可以有两套机械式变速器：内燃机和电动机各自与一套变速机构相连，然后通过齿轮系进行复合。在这种结构中，可以通过调节变得更灵活，当采用行星差动系统作为动力复合机构时，行星差动动力复合机构有两个自由度，可以实现两个输入部件的转速复合， 以确定输出轴的转速，而各个部件间的转矩保持一定的比例关系，这种功率复合形式称为速度复合。双轴式并联混合动力系统结构复杂是一个很大的缺点。
图2-5 双轴式并联混合动力系统结构
2.2.3 混联式混合动力汽车
混联式混合动力系统是串联式与并联式的综合，其结构如图2-6所示。发动机发出的功率一部分通过机械式传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。发电机发出的电能输送给电动机或蓄电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当汽车高速稳定行驶时，驱动系统则以并联工作方式为主。
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图2-6 混联式混合动力系统结构
目前的混联式结构一般以行星齿轮机构作为动力分配装置。有一种最佳的混联式结构式将发动机、发电机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来，动力从发动机输出到与其相连的行星架，行星架将一部分转矩传送到发电机，另一部分传送到传动轴，同时发电机也可以驱动电动机来驱动传动轴。这种机构有两个自由度，可以自由地控制两个不同的速度。
2.3 混合动力汽车的控制系统
在混合动力汽车上普遍地采用以计算机为核心的现代计算机技术和自动控制技术，各种智能控制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术（fuzzy）、专家控制系统（expert system）、神经网络控制系统（neural networks）等也逐渐应用到混合动力汽车上，使混合动力汽车更加安全、节能、环保和舒适。 （1）混合动力汽车控制系统的功能
①使混合动力汽车的动力性能能够达到或接近现代内燃机汽车的水平，逐步实现混合动力汽车的使用比。
②最大限度地发挥了电动及驱动的辅助作用，使混合动力汽车的燃油消耗量尽量降低，实现发动机的节能化。目前混合动力汽车燃油消耗量已达到3L/100km左右的水平。
③在环保方面，达到“最低污染”的环保标准。
④在混合动力汽车上实现多能源动力控制，混合动力汽车关键的控制技术，是对内燃机驱动系统和对电动机驱动系统实现双重控制。发动机与电动机的动力系统应进行最有效的组合和实现最佳匹配，发动机和驱动系统，电动机和驱动系统都能具有高效率，能够回收再生制动能量，延长混合动力汽车的行驶里程，改进混合动力汽车的节能性。
⑤在操纵装置和操纵方法上继承或沿用内燃机汽车主要的操纵装置和操纵方法，适应驾驶员的操作习惯，使操作简单化和规范化。在整车控制系统中，采
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