串聯(lián)式混合動(dòng)力系統APU結構設計

　　2.1　電控離合器系統結構

　　電控離合器系統結構見(jiàn)圖2,由氣路部分、控制部分、機械部分和氣動(dòng)部分組成。

　　氣路部分包括電動(dòng)壓氣機、高壓氣罐、減壓閥、進(jìn)氣閥和進(jìn)排氣兩位三通閥。壓氣機可以將高壓氣罐內的空氣壓力保持在0.6～0.8MPa,氣罐出口與減壓閥相連，確保后面氣路中氣體壓力保持不變，便于控制計算。進(jìn)氣閥為常閉閥A,需要時(shí)才打開(kāi)讓高壓氣體通過(guò)。進(jìn)排氣兩位三通閥包括常開(kāi)閥B和排氣閥C,兩者配合控制可以調節進(jìn)入驅動(dòng)活塞氣缸的氣體壓力。

　　氣動(dòng)部分主要是1個(gè)高壓氣驅動(dòng)的活塞，調節氣缸的氣壓，可以改變活塞輸出力的大小?；钊挠行寗?dòng)直徑可以由式（1）確定，式中，Dmin為活塞的最小直徑，Fmin為脫開(kāi)離合器所需的最小力，pmax為氣缸內氣體能達到的最大壓力。

　　機械部分的撥叉與驅動(dòng)活塞的推桿鉸鏈，推桿的初始位置和極限位置分別對應了離合器的接合和脫開(kāi)狀態(tài)。

　　控制部分的轉速傳感器為整車(chē)控制單元（VCU）提供發(fā)動(dòng)機轉速信息，VCU根據該信息選擇離合器接合/脫開(kāi)的時(shí)機；位置傳感器與撥叉相連，為VCU提供離合器的狀態(tài)信息。VCU的輸出經(jīng)驅動(dòng)電路可直接控制常閉閥A、常開(kāi)閥B和排氣閥C的開(kāi)閉，調節驅動(dòng)活塞的氣缸壓力，從而控制離合器的接合與脫開(kāi)。

　　2.2　APU起動(dòng)控制

　　APU的起動(dòng)控制需與電控離合器系統的控制相配合，起動(dòng)過(guò)程可以分為3步：脫開(kāi)離合器、發(fā)動(dòng)機起動(dòng)至平穩工況和接合離合器。起動(dòng)過(guò)程要求離合器脫開(kāi)迅速可靠，接合平穩，對發(fā)動(dòng)機沖擊盡可能小。

　　APU發(fā)出起動(dòng)指令后，離合器首先脫開(kāi)，其過(guò)程為VCU向常閉閥A輸出高電平信號，使其打開(kāi)，高壓氣體通過(guò)常閉閥A和常開(kāi)閥B進(jìn)入氣缸推動(dòng)活塞運動(dòng)，使離合器脫開(kāi)。脫開(kāi)過(guò)程所用時(shí)間與高壓氣壓力以及活塞有效截面積有關(guān)。氣體壓力越高，截面越大，活塞作用力越大，離合器脫開(kāi)所用時(shí)間越短。此外，從常閉閥A到活塞氣缸的氣路長(cháng)度也會(huì )對脫開(kāi)時(shí)間有影響。