隨著世界能源危機和環(huán)境問題的加劇,各國紛紛都對汽車高效率、低排放提出了更高的要求。整車電控系統(tǒng)是混合動力汽車的核心之一。本文先從常用的混合動力系統(tǒng)如何發(fā)揮功效的工作原理分析出發(fā),以此分析為基礎,將并聯(lián)混合動力汽車作為本次研究的重點,同時在其電控系統(tǒng)層面上做出設計構(gòu)建并給出調(diào)試,研究內(nèi)容可概括以下幾個部分:（1）對混合動力汽車整車控制系統(tǒng)進行需求分析,制定研究的總體方案。在方案執(zhí)行環(huán)節(jié)中實現(xiàn)了對幾種常用的混合動力系統(tǒng)如何運作的原理及其具備的特征和性能展開了分析并加以比對,經(jīng)過比對后在混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成上最終選取了并聯(lián)形式。分析了并聯(lián)混合動力技術(shù)的背景和研究意義,總結(jié)了國內(nèi)外并聯(lián)混合動力技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析了并聯(lián)混合動力汽車未來發(fā)展的關鍵技術(shù)。結(jié)合具體車型,設計了并聯(lián)混合動力系統(tǒng)方案,并對汽車的運行模式進行劃分。（2）根據(jù)整車電控系統(tǒng)功能和性能的要求,完成控制系統(tǒng)硬件的模塊化設計。同時對構(gòu)建形成混合動力電控系統(tǒng)的要素展開了研究,基于此,給出混合電控系統(tǒng)的硬件方案,并設計了硬件電路。本文電控系統(tǒng)的主芯片選用單片機作為控制系統(tǒng)的核心,硬件設計采用模塊化方案,具體包括:最小系統(tǒng)模塊、電源模塊、... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【圖文】：

混合動力汽車整車組成架構(gòu)

第二章混合動力汽車控制系統(tǒng)的需求分析和總體方案設計9圖2.2HEV動力系統(tǒng)的整車功率流向示意圖Fig.2.2SchematicdiagramofthevehiclepowerflowdirectionoftheHEVpowersystem在圖2.2中，SC是鋰離子電池和超級電容組成的混合儲能系統(tǒng)，Alt.代表油電混動系統(tǒng)。2.2控制系統(tǒng)需求分析2.2.1整車控制系統(tǒng)的功能駕駛?cè)藛T在操作汽車過程中，若踩踏汽車的油門、制動踏板以及對變速器等裝置執(zhí)行控制操作時，相關的控制信息會經(jīng)由傳感器完成信息的傳輸，輸送至HCU，此外，BMS充放電的相關信息情況可以經(jīng)由CAN總線實現(xiàn)傳輸，并輸入到控制器內(nèi)[48]。當HCU接收到數(shù)據(jù)信息后會發(fā)揮控制功能完成對信息的處理，得出計算結(jié)果，再利用CAN總線完成對輸出控制信號的傳輸，進入到每個二級控制器內(nèi)，進而達成對汽車運作及能量控制的功能。整車控制器含有諸多功能，具體如下：1．動力分配管理確保混合動力汽車處于正常的運行狀態(tài)，需要以HCU為前提，完成對汽車的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)矩等諸多要素的控制信號的處理，結(jié)合計算結(jié)果并以預先設定的控制方案，實現(xiàn)對HCU的控制，確保其能夠在各個工作模式中實現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)換。在汽車以較低速度執(zhí)行起動操作時，在對動力源的選取上會使用轉(zhuǎn)矩比較大的ISU電動機實現(xiàn)動力的供應。在汽車將速度進行提升運行時，在動力源層面選用可發(fā)動機及ISG電動機兩個設備，在協(xié)作下完成動力的供應[49]。在駕駛員執(zhí)行制動操作時，能夠?qū)⒃谥苿迎h(huán)節(jié)中形成的機械能進行回收至蓄電池組中完成充電目標。2．制動能量回收在混合動力汽車處于滑行或者是制動狀態(tài)中，ISG電動機在此狀態(tài)下會啟動發(fā)電性能并可以實現(xiàn)對汽車形成的機械能的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過轉(zhuǎn)化操作后所得到的電能可

第二章混合動力汽車控制系統(tǒng)的需求分析和總體方案設計11濟性、效率等方面非常優(yōu)異的車用級單片機。2．信號處理模塊承擔著對模擬信號的收集，獲悉駕駛員在行駛過程中的目的的任務，此外，需要完成對車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)信息的收集，并對此信號及繼電器等開關量信息執(zhí)行傳輸操作。3．CAN通訊模塊HCU獲取控制信息可以通過兩種形式實現(xiàn)。其一是汽車傳感器收集到相關信息，并傳遞給HCU；另一種是經(jīng)過對CAN總線的使用完成對每個ECU情況的傳輸。2.3混合動力汽車電控系統(tǒng)基本類型及特點動力傳動系統(tǒng)配置及組合的形式具有區(qū)別性，以此作為依據(jù)標準可以把混合動力系統(tǒng)混分成不同的種類，即為串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式以及輪邊式。以下給出詳細的闡述：2.3.1串聯(lián)式通過圖2.3結(jié)構(gòu)圖能夠得到這一類型的混合動力系統(tǒng)包含了許多設備要素，不同的要素所具備的性能也有所區(qū)別，如發(fā)動機主要任務是提供動力、充能液壓泵承擔著為蓄能器供應高壓液壓油的任務以及工作液壓泵/馬達等諸多設備。以壓力液壓流體形式為基礎實現(xiàn)對充能液壓泵和工作液壓泵/馬達的串聯(lián)傳輸可以完成系統(tǒng)動力傳動的目標[54]。圖2.3串聯(lián)式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2.3Serialsystemstructurediagram在此結(jié)構(gòu)中，當處于動力的傳輸環(huán)節(jié)下，發(fā)動機和汽車車輪之間會形成解耦現(xiàn)象，基于此原因發(fā)動機能夠進行間歇性的運行，并且可以結(jié)合當時所處的環(huán)境狀態(tài)選取相適應的方案手段，促使發(fā)電機的運作效率可以一直維持在較高段內(nèi)。發(fā)動機在對液壓動力系統(tǒng)的高壓液壓油的供應上所使用的方式是利用機械傳動的

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