并联型混合动力汽车控制系统研究

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1、第1期(总第131期)机械管理开发2013年2月No．1(SUMNo．131)MECHANICALMANAGEMENTANDFeb．2013并联型混合动力汽车控制系统研究严军，岳伟甲(解放军陆军军官学院，安徽合肥230031)摘要：研究了混合动力车的结构，并根据混合动力汽车的行驶特性，提出了混合动力汽车控制系统，并对该控制系统的硬件结构和核心程序进行了介绍，最后指出混合动力汽车发展中需要注意的问题，提出今后的研究重点和方向。关键词：混合动力汽车；并联；控制系统电动机中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1003—773X(2013)01—0063—03O引

2、言油机是前轮的驱动源，而电动机是后轮的驱动源。车混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合内的控制系统会根据不断变化着的交通条件所需的动在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台力情况，随时作出反应，不需驾车人预先指令，即自动小型燃料发动机或动力发电机组。简单地说，就是将地选择最为理想的驱动模式：或是由电动机进行后轮传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池一电动机驱动，或是由汽油机进行前轮驱动，或是内燃机和电动系统承担u。这种混合动力装置既发挥了发动机持续机同时驱动p1。工作时间长、动力性好的优点，又可以发挥电动机无污2并联混合动力车汽车控制系统特性染、低噪声的

3、好处，取长补短，汽车的热效率可提高当从静止状态起步时，车上的控制系统会首先选l0％以上，废气排放可改善30％以上。混合动力源电择电动驱动模式[41，这是因为内燃机在汽车起步后的动车按照能量合成的形式主要分为串联式(SHEV)和第一个1km期间内，所用燃料的80％都被作为废气排并联式(PHEV)两种。从现有的条件来看，并联掉了，既浪费燃料又污染环境。当车速到每小时40km(PHEV)式混合动力汽车，因更接近传统的汽车驱动时，控制系统会自动选择内燃机驱动模式，同时内燃机系统，得到比较广泛的应用，其结构如图1所示。车辆在工作时也对电池组进行充电。如果驾驶员突然实施需求转

4、矩为发动机输出扭矩和电动机输出扭矩紧急加速，控制系统则会启动电动机来协助内燃机进之和。和勾相互独立的两个系统，控制系统的主要行联合驱动。而当低速行驶时，或者控制系统判定电问题就是在一定目标前提下，合理分配两个转矩。池组的能量不足时，也会启动内燃机工作。当汽车减速时，控制系统会对内燃机起到制动作用，判定利用其制动能量对电池组充电。控制系统的控制模型，如图3所示。口星：：／／图1并联混合动力车原理1并联混合动力汽车结构图3混合动力车控制模型该模型采用模糊逻辑控制系统，系统有两个输入，图2混合动力车结构分别是行驶状态和电池监测。其中行驶状态又根据转并联式装置的发动机和电

5、动机以机械能叠加的方速和需求转矩Trq来调整，采用分段处理：当需求转矩式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别Trq~Topt独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可时，用5+5x(Trq—Tc-pt)／(Tmax一t)函数，这样使得控制以共同驱动叉可以单独驱动1，其结构如图2所示。汽更为灵活、准确。发动机最优转矩Topt是从静态条件收稿日期：2012—08—31作者简介：严军(1979一)，男，安徽合肥人，讲师，硕士，研究方向：图形处理及cAD技术。·63·第1期(总第131期)机械管理开

6、发下发动机的万有特性曲线和排放曲线出发，将一定转信号经过放大滤波后接到ADC模数转换电路输入单速条件下兼顾发动机最大效率和最优排放点通过插值片机CIN、ADCIN作为电流环的反馈信号。连接而成的曲线，即以比效率最高、排放最小为目标3．2．2系统主要软件程序函数。周期中断子程序是本控制系统的核心部分，此3电机选择及其控制系统子程序包括ADC输入子程序、电流PWM调节子程序、3．1电机选择转速调节子程序、转速输入和转向输入子程序。图在选择电动汽车电机驱动系统时，需要考虑的几5为周期中断子程序流程图。其中一个周期为40，个关键问题有成本、可靠性、效率、维护、耐用性、重量

7、、并且每到100个进行转速调整一次，转速采用带限幅尺寸以及噪声等。四种驱动电机的比较，如表1所的调节。示。电动机选择开关磁阻电动机，它具有结构简单、运行速度范围宽等特点。选用四相8／6极sR电动机，采保存现场用SRM转矩矢量控制。各相的通电顺序为：正转时为转速和转*向扫描-／4-_脱。C——D-4；反转时为一=E==：DA—D—CD—C—BC—B～AB—A、光电编码脉冲累计表1不同驱动电机的优缺点电机类型优点缺点应用结构简单，具有优有刷直流电机良的电磁转距控制，价格高，体积较早期太一⋯t——特性和重量大。应用转速测量交流感应价格低，易维护，体控制较复杂和计算通电相

8、调整?／：