摘 要

进入21世纪以来，能源安全与气候变化成为国际社会关注的焦点，为实现交通领域的健康可持续发展，世界主要汽车生产国进一步加快推动节能与新能源汽车的发展，预计未来3-5年内，全球节能与新能源汽车将进入一个快速产业化发展的阶段。根据机电混合度的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比能够实现10%-40%的节油效果，常规排放物和CO₂排放也显著降低，并具有性能稳定、可靠性强，不依赖于新建配套设施，因此被认为是近中期比较现实和有效的新能源汽车产品，会在未来2-3年内将成为汽车市场的主流竞争者。

本文对比混动汽车与传统内燃机车，从结构开始介绍第二代Prius混合动力车的结构和控制原理，并使用ADVISOR仿真软件进行二次开发，将我们设计的中国城市工况带入Prius模型进行修改，进行仿真，分析结果；在路试测量结束后，将测得的数据和我们仿真的结果进行比对。结果表明，基于MATLAB的ADVISOR的仿真结果虽然和实际结果虽然存在一定的误差，但是具有更快捷且直观的数据输出，可以认为是接近实际车况的数据。

关键词：普锐斯； ADVISOR仿真；二次开发；中国城市工况

Simulation Analysis and Experimental Study on the Economy of Prius Hybrid Electric Vehicle

ABSTRACT

Since the beginning of the 21st century， energy security and climate change have become the focus of attention of the international community. To realize the healthy and sustainable development of the transportation field， the world's major automobile producing countries have further accelerated the development of energy saving and new energy vehicles. In the next 3-5 years， Global energy and new energy vehicles will enter a stage of rapid industrial development. According to the different mechanical and electrical mixing，hybrid vehicles compared with traditional fuel vehicles can achieve 10% -40% fuel efficiency，conventional emissions and CO₂ emissions are significantly reduced， and has a stable performance. It is considered near the middle of the more realistic and effective new energy automotive products， in the next 2-3 years will become the mainstream of the automotive market competitors.

In this paper， we compare the structure and control principle of the second generation Prius hybrid vehicle from the structure， and use the ADVISOR simulation software to carry on the secondary development， and bring our designed urban conditions into the Prius model Modify， simulate， analyze the results; in the road test after the end of the measured data and our simulation results are compared. The results show that the MATLAB based with ADVISOR simulation results and the actual results， although there are some errors， but with a more efficient and intuitive data output， can be considered close to the actual situation of the data.

Key words：Prius；ADVISOR simulation；Secondary development；China 's urban conditions

目 录

1 课题的背景和意义 1

1.1 绪论 1

1.2 混合动力汽车提出背景 1

1.3 混合动力汽车的提出及其特点 2

1.4 混合动力汽车在国内外的研究现状及应用前景 3

1.5 混合动力汽车的实际意义及研究内容 5

2 Prius混合动力汽车及其经济性能 7

2.1 车辆模型 7

2.2 阿特金森循环 7

2.3 普锐斯的工作模式解析 8

2.3.1 普锐斯核心运动部件 8

2.3.2 普锐斯各运行工况分类 9

3 基于ADVISOR的普锐斯仿真试验 12

3.1 ADVISOR仿真软件的介绍 12

3.2 普锐斯在ADVISOR中的二次开发 13

3.3 普锐斯在ADVISOR中的建模 13

3.4 欧洲市郊工况的建模 15

3.5 数据的分析和处理 18

4 普锐斯的实车实验 20

4.1 实验的内容和设备 20

4.2 实验的方案 20

4.3 实验的过程 20

4.4 实验数据分析 23

结 论 27

致 谢 29

参考文献 30

1 课题的背景和意义

1.1 绪论

进入21世纪以来，能源安全与气候变化成为国际社会关注的焦点，为实现交通领域的健康可持续发展，世界主要汽车生产国进一步加快推动节能与新能源汽车的发展，预计未来3-5年内，全球节能与新能源汽车将进入一个快速产业化发展的阶段。根据驱动模式的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比，有15%-30%的节油效果，常规排放物和排放也显著降低，并具有运行稳定、可靠性强的特点，不同于纯电动车必须要有充电桩配套因此被认为是近中期比较现实和有效的新能源汽车产品，会在未来2-3年内将成为汽车市场的主流竞争者。另外，自混合动力汽车上市以来，单一品牌混合动力轿车的最大累计销量已经超过120万辆。

在我国，混合动力汽车已进入科研向产业化转型的关键时期。在国家“863”连续两个五年计划持续支持下，我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，建立了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，在多个城市开展了小规模示范应用，并成功服务于2008年的奥运会和残奥会，取得了比较突出的社会与境效益，证明了混合动力汽车在我国应用的可行性和适用性。