一種新型混合動(dòng)力汽車(chē)檢測技術(shù)

　　汽車(chē)行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)了汽車(chē)電子行業(yè)的發(fā)展，混合動(dòng)力車(chē)型(Hybrid Electric Vehicle，HEV)作為汽車(chē)行業(yè)的新發(fā)展方向，受到了國家的重視。從技術(shù)、節能減排效果、產(chǎn)業(yè)化能力等諸多方面考慮，混合動(dòng)力具備了傳統內燃機和電動(dòng)機的優(yōu)勢，將在較長(cháng)一段時(shí)間內占據優(yōu)勢?；旌蟿?dòng)力車(chē)輛技術(shù)避免了純電動(dòng)車(chē)輛在電池技術(shù)和能源基礎設施上的不足，成為近期新型車(chē)輛研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。經(jīng)過(guò)國家“863計劃”的支持與發(fā)展，我國的混合動(dòng)力車(chē)輛技術(shù)正在迅速邁向產(chǎn)業(yè)化。

　　1 混合動(dòng)力控制系統

　　實(shí)現混合動(dòng)力車(chē)共有三個(gè)關(guān)鍵因素：能夠對汽車(chē)運行狀態(tài)詳細監控的系統;分析監控系統所獲取的信息，并發(fā)出相應的控制命令;相比一般電子系統，混合動(dòng)力車(chē)電子控制系統工作在車(chē)內非常惡劣的環(huán)境，電磁干擾、振動(dòng)、灰塵等都會(huì )造成技術(shù)上的瓶頸，如圖1所示。

　　本文對混合動(dòng)力車(chē)進(jìn)行了研究，系統地分析了混合動(dòng)力車(chē)的各個(gè)重要組成部分的核心技術(shù)，提出一種經(jīng)濟實(shí)用的混合動(dòng)力車(chē)的控制系統的設計實(shí)例。該系統采用了先進(jìn)的計算機技術(shù)和總線(xiàn)技術(shù)，集智能控制、信號采集、數據處理和通信于一體，控制實(shí)時(shí)性好，實(shí)現了整車(chē)控制智能化和多傳感器之間的有效融合。

　　2 動(dòng)力控制策略系統

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)由發(fā)動(dòng)機和蓄電池共同提供動(dòng)力，發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機可進(jìn)行不同組合得到不同的驅動(dòng)方案，如：串聯(lián)、并聯(lián)及混聯(lián)。整車(chē)性能的好壞不僅與發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機等部件有關(guān)，還與其控制策略和優(yōu)化方法有關(guān)。按照能源組合的方式，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)可按動(dòng)力驅動(dòng)方式分為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(SHEV)和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(PHEV)。本文研究對象是SHEV。SHEV的特點(diǎn)適合城市行駛中頻繁起動(dòng)、加速和低速運行工況，可使發(fā)動(dòng)機在最佳工況點(diǎn)附近穩定運轉，通過(guò)調整蓄電池和電動(dòng)機的輸出來(lái)達到調整車(chē)速的目的，從而提高在復雜工況下行駛的車(chē)輛的燃油經(jīng)濟性，同時(shí)降低排放。在電池的荷電狀態(tài)(SOC)較高時(shí)還可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機，只利用電機進(jìn)行功率輸出，使發(fā)動(dòng)機避免在怠速和低速工況下運行，提高發(fā)動(dòng)機的效率，減少有害物質(zhì)的排放。SHEV的結構如圖2所示。

　　混合動(dòng)力車(chē)需根據不同的行車(chē)狀況，以及動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)參數來(lái)決定其相應的控制策略?！皠?dòng)力控制策略系統”分析和處理來(lái)自運行狀況監控系統的數據，判斷此時(shí)的電動(dòng)機應該處于發(fā)動(dòng)機工作模式、動(dòng)力電池工作模式，或者是協(xié)同工作模式，然后發(fā)出相應的控制命令。研究表明，好的系統控制策略應是使發(fā)動(dòng)機工作在其最大負荷的50 %～65%，同時(shí)需要兼顧汽車(chē)的動(dòng)力性。策略控制的一個(gè)重要依據是動(dòng)力電池的SOC值，當SOC值處于正常工作區(30%～75 %)，動(dòng)力電池放電電流處于20～65 A范圍內，如果此時(shí)駕駛員對汽車(chē)加速的要求低于30%，可采用動(dòng)力電池驅動(dòng)車(chē)輛。當駕駛員對加速的要求為30%～65%，可利用此時(shí)發(fā)動(dòng)機釋放的多余能量給動(dòng)力電池充電。當駕駛員對加速的要求為65%～80%，由發(fā)動(dòng)機獨立驅動(dòng)汽車(chē)，直到其最大輸出功率。當加速要求大于80%，可由發(fā)動(dòng)機和動(dòng)力電池同時(shí)驅動(dòng)車(chē)輛。

　　另外，需考慮到動(dòng)力電池安全性和壽命，當其SOC值變化超出了上述范圍，需及時(shí)合理地發(fā)出相應的控制命令。當SOC大于80%時(shí)，動(dòng)力電池強制放電，控制系統需改變此時(shí)的動(dòng)力混合度的比例，提高動(dòng)力電池的占總輸出功率的比例，此時(shí)不再收回發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的富裕能量。當SOC小于20%，動(dòng)力電池進(jìn)入強制充電模式，此時(shí)由發(fā)動(dòng)機的輸出功率的一部分要用于動(dòng)力電池充電，汽車(chē)此時(shí)完全由發(fā)動(dòng)機驅動(dòng)。