陳躍

摘 要：混合動力汽車的動力結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜，其配置上擁有兩套動力系統(tǒng)，分別是內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電動機(jī)系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)優(yōu)勢互補(bǔ)，根據(jù)汽車的速度來使用不同的動力系統(tǒng)，這樣能夠使混合動力汽車排放量減小，更符合環(huán)保要求，也能夠?yàn)轳{駛者節(jié)約駕駛成本，也在一定程度上緩解我國能源短缺的現(xiàn)狀。因此，對于混合動力車型的工作原理及其結(jié)構(gòu)設(shè)置的研究，對推動混合動力汽車的生產(chǎn)和發(fā)展，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：混合動力 電控系統(tǒng) 成本控制

中圖分類號：TH137 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2019）04（a）-0121-02

如今，無論是國家還是個人，對于汽車的節(jié)能環(huán)保更加重視，環(huán)保車型的研發(fā)和使用已成為時代趨勢?；旌蟿恿ζ嚨亩ㄎ辉谛履茉雌嚕ㄓ绕涫羌冸妱悠嚕┡c傳統(tǒng)燃油車型之間，屬于新能源汽車的過渡版本。由于我國新能源汽車的發(fā)展正處于過渡階段，純電動汽車技術(shù)尚未完全成熟，尚且無法取代傳統(tǒng)燃油車型，故而其過渡版即混合動力車型由于更加務(wù)實(shí)而受到汽車用戶的熱捧，發(fā)展勢頭良好，市場保有量也很高。

1 混合動力汽車概述

1.1 混合動力汽車的概念

混合動力汽車是設(shè)計(jì)師按照汽車行駛的客觀需要，將汽車設(shè)計(jì)成能夠提供兩種驅(qū)動力的汽車類型。第一種驅(qū)動力是通過燃油以提供動能的，通過發(fā)動機(jī)控制動能傳輸，這種動能與傳統(tǒng)燃油車型的動能無二；第二種則是依靠電能作為動力來源，通過電動機(jī)完成驅(qū)動。目前，市場上常見的混合動力汽車基本上都是采用這種辦法，把內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)與電動機(jī)系統(tǒng)結(jié)合起來，給汽車提供動力，通過對動力傳輸?shù)目刂疲瑢?shí)現(xiàn)兩個系統(tǒng)的切換工作，將動能合理化分配以節(jié)約能源資源（尤其是為了省油），進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的環(huán)保目的。

1.2 混合動力汽車的類型

混合動力的汽車沿用了傳統(tǒng)燃油車型的發(fā)動機(jī)配置，又配合上電動機(jī)，形成了一個組合系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)雙動力系統(tǒng)的結(jié)合，將汽油與蓄電池有機(jī)結(jié)合起來?；旌蟿恿ζ囃ㄟ^電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動，用作驅(qū)動的電路較為復(fù)雜，按照電路可以劃分車型。第一種常見的車型是串聯(lián)型混合動力汽車，這種車型的穩(wěn)定性較好，汽車的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)結(jié)合的更加緊密，配合性好，通過電路串聯(lián)，能夠使發(fā)動機(jī)始終保持在最佳的工作狀態(tài)，無論是對于生產(chǎn)商還是汽車用戶，經(jīng)濟(jì)性都很好，尤其是在低速行進(jìn)的過程中，混合動力汽車可以完全靠電能支持，靠電動機(jī)驅(qū)動，最大限度的節(jié)約了汽油的使用，耗電量也不高，排放量小，對環(huán)境也大有好處；第二種車型是并聯(lián)車型，這種車型的發(fā)動機(jī)工作受路況影響比較嚴(yán)重，適合高速行駛，在城市內(nèi)部道路上的行駛會使發(fā)動機(jī)處于非最佳工作狀態(tài)，油耗較高；第三種車型是混聯(lián)型的混合動力汽車，這種車型的設(shè)計(jì)較為科學(xué)，當(dāng)汽車低速行駛時依靠電能，高速行駛時轉(zhuǎn)換成燃油動能，效果最佳。

2 混合動力汽車的電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 混合動力汽車電控系統(tǒng)的整體構(gòu)成

電控系統(tǒng)在混合動力汽車上被廣泛應(yīng)用，其技術(shù)已經(jīng)比較成熟，也日益智能化，不再像傳統(tǒng)的集中控制系統(tǒng)那般固化，目前的電控系統(tǒng)更傾向于網(wǎng)絡(luò)智聯(lián)，大部分混合動力車型采用的都是CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，這種控制系統(tǒng)是目前較為先進(jìn)的控制系統(tǒng)技術(shù)。由于混合動力汽車擁有兩套動力系統(tǒng)，尤其是電動機(jī)驅(qū)動和電控系統(tǒng)更為復(fù)雜，電路繁多，設(shè)計(jì)繁瑣，只有較為高效的電控系統(tǒng)才能夠把兩種動力最大化配合，進(jìn)而發(fā)揮出兩者各自的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)。CAN總線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，其子系統(tǒng)繁多，大致有這樣幾個大項(xiàng)：中央控制系統(tǒng)、發(fā)動機(jī)系統(tǒng)名、電機(jī)控制系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)。每一個系統(tǒng)各自成為一個部分，又能夠緊密結(jié)合，共同為混合動力汽車的行駛貢獻(xiàn)力量。

2.2 混合動力汽車電控系統(tǒng)各單元的功能

首先，混合動力汽車電控系統(tǒng)的第一個控制單元為整車控制器，這個設(shè)備具有核心控制職能，能夠有效對車輛的駕駛信息進(jìn)行收集，包括車輛的打火、剎車、檔位、油門、發(fā)動機(jī)與電動機(jī)切換、電池狀態(tài)信息的收集與展示以及車輛的故障信息反饋與處理等。整車控制器能夠根據(jù)用戶——車輛的互動性信息及其調(diào)整參數(shù)，最大化滿足汽車用戶的駕駛需求，包括為車身提供最佳功率、為電池提供最佳充電功率，在自動檔混合動力車型中，整車控制器可以做到最佳檔位控制，當(dāng)電控系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，整車控制器能夠及時反饋故障并及時對故障進(jìn)行處理，處理不好會反饋給汽車用戶以保障汽車能夠安全的行駛。

其次，混合動力汽車電控系統(tǒng)的第二個控制單元為發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)與電機(jī)控制系統(tǒng)。在發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)中，發(fā)動機(jī)能夠通過傳感器接收駕駛者發(fā)出的指令，進(jìn)而控制車輛燃油噴射量、汽車的打火、并且在行駛中提供充足的動能。

最后，在電動機(jī)控制系統(tǒng)中，電機(jī)控制單元的微處理器在接收到傳感器的信號之后開始運(yùn)轉(zhuǎn)，具體的控制由電機(jī)控制系統(tǒng)當(dāng)中的微處理器、電路系統(tǒng)，還有電機(jī)調(diào)速控制系統(tǒng)等多個部分共同完成?；旌蟿恿ζ嚨陌l(fā)動機(jī)與電動機(jī)工作的切換，靠CAN總線來收集整理整車控制器的命令信號并按照指示工作來完成，并且電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、輸出力矩的控制，都可以通過這個控制單元實(shí)現(xiàn)。

3 混合動力汽車電控系統(tǒng)的控制流程及特點(diǎn)

3.1 電控系統(tǒng)的控制流程

就混合動力汽車電控系統(tǒng)的控制流程而言，其功能靠多個系統(tǒng)的組合作用來實(shí)現(xiàn)。首先，整車控制器會收集和整理汽車的當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，收集駕駛員的操作意圖反饋和發(fā)出命令信號，制定出合理的運(yùn)行方案，這個方案主要是發(fā)動機(jī)動能和電動機(jī)動能的選擇與切換。汽車在確定了運(yùn)行模式以后，整車控制器通過CAN總線與各個控單元聯(lián)結(jié)，獲取實(shí)時參數(shù)。整車控制器接收到各控制單元的反饋后，通過相關(guān)控制策略來運(yùn)算處理并分配和發(fā)送信息給各控制單元。例如，整車控制器通過采集檔位控制系統(tǒng)的參數(shù)，計(jì)算出實(shí)時檔位，并發(fā)送給檔位系統(tǒng)，檔位系統(tǒng)接受命令，指示變速器控制系統(tǒng)，進(jìn)行檔位變換和調(diào)節(jié)，進(jìn)而完成檔位切換。

3.2 電控系統(tǒng)的控制特點(diǎn)

混合動力汽車的電控系統(tǒng)是整車控制器與其它個子控制單元結(jié)合使用的整體控制網(wǎng)絡(luò)，具有集成性。整車控制器作為控制的核心，起到大腦的作用，負(fù)責(zé)計(jì)算參數(shù)并且發(fā)射指令信號，各子控制單元配合完成。另外，混合動力汽車的電控系統(tǒng)具有模塊化特點(diǎn)，每一個小的控制單元都自成體系，具有自我檢查、自我故障碼反饋、甚至自我修復(fù)小故障的功能，這樣能使故障發(fā)生的幾率有效的降低，系統(tǒng)遠(yuǎn)轉(zhuǎn)起來不但更加有效率，而且更加穩(wěn)定可靠。同時，這樣的電控系統(tǒng)拓展性較好，便于設(shè)備更新和升級，更使維護(hù)和檢修變得高效快捷。

4 結(jié)語

混合動力車型作為傳統(tǒng)燃油車型轉(zhuǎn)向新能源汽車的過渡車型，其性能比傳統(tǒng)燃油車型更加出色，既在一定程度上緩解了能源短缺的問題，又減少排放量，提高了環(huán)保性。其發(fā)展勢頭良好，市場前景廣闊。當(dāng)然，，混合動力汽車的電控系統(tǒng)還不夠完善，還需要在當(dāng)前的系統(tǒng)框架下不斷完善控制流程、提高控制效率、縮短控制命令傳輸?shù)臅r間，進(jìn)一步推動混合動力汽車的發(fā)展。

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