新型混合動力汽車檢測技術研究

陳鋼

摘 要：近年來，針對汽車燃耗大的問題，已經提出并實現了新型混合動力汽車設計。綜合分析新型混合動力汽車專業技術、節能降耗、產業優化等方面的內容，采用混合方式充分發揮內燃機與電動機的優勢，優化純電動車電池技術和能源基礎設施中存在的不足。將新型混合動力汽車作為對象，簡要分析相關檢測技術，以期為日后的相關研究提供參考。

關鍵詞：新型混合動力汽車；汽車檢測；檢測技術；節能降耗

中圖分類號：U467.4 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.137

新型混合動力汽車在能源消耗和環境保護方面有很大的優勢，目前，節能環保已經成為汽車行業發展的主要方向。為了充分發揮新型混合動力汽車的優勢，需要就其能源消耗和運行進行專業檢測，綜合分析各類型混合動力汽車的工作模式、能量流動方式和混合動力汽車能源來源等，得出有效的結論，為技術研究提供支持。

1 新型混合動力汽車檢測技術要點

1.1 信號通道

采集到的信號經過處理器系統處理后，被送往上層動力策略控制系統，同時，上層控制信號也被傳送到底層。這項任務可以由兩路CAN收發器實現。應用CAN總線技術，具有良好的可靠性、實時性和擴展性，可以實現自診斷和監控。從實際應用效果來看，CAN總線技術可借助接收濾波多地址幀傳送，且無破壞性地基于優先權競爭總線仲裁，同時，還具備錯誤檢測和出錯幀自動重發功能。

1.2 電池系統測量

以普銳斯混合動力汽車為例，簡要分析其電池系統檢測要點。汽車主要采用動力電池組、12 V輔助電池，并搭配電流傳感器、冷卻系統、電池ECU、檢修塞系統主繼電器等。其中，鎳-氫動力電池組具有高功率密度特點，共包括28個電池模塊串聯，每個模塊包括6個1 V與2 V單節電池串聯，即整個電池組包括168個單節電池，共獲得201.6 V高電壓。電池冷卻系統是由冷卻風扇、氣溫傳感器、溫度傳感器和通風管路組成的，可以隨時檢測進氣口溫度。如果溫度超過規定值，電池ECU會主動啟動冷卻風扇，將溫度控制在規定值以內，避免電池組溫度過高。輔助蓄電池為12 V免維修電池，通過車身實現負極接地，對高壓敏感度高，將其從車上拆下后用專業充電機充電，普通充電機因不具備電壓控制功能，會損壞電池。

1.3 充放電測量

動力電池充放電大電流測量可以選擇2種方式，其中，霍爾傳感器最為常見，但是，要注意其磁場靈敏度必須與電機型號和結構相匹配。如果所選霍爾傳感器磁場靈敏度過高或者過低，轉子磁鋼和磁鋼縫隙磁場分布不規則，將會對傳感器給出的位置信號造成干擾，影響位置信號的準確性。另外，還要保證霍爾傳感器芯片具有較強的抗靜電能力。在測量電路設計時，因為傳感器輸出為毫安級電流，所以，要求所選電阻要合理，并需要將其轉換為電壓信號，應用高精確度的放大采樣電路。

2 新型混合動力汽車模糊邏輯檢測電機

2.1 模糊化

模糊化時，電機期望負荷、電機轉速可以分為Big、Middle、Small3個狀態，并根據信號特點和混合動力汽車實際工況來確定電機期望復合以及電機轉速模糊化隸屬度。

為了提高檢測精確度，可以將期望負荷與實際負荷差值門限分為Verybig、Big、Middle、Small和Verysmall5個狀態，然后根據信號自身范圍和特點確定各隸屬度函數，對輸入信號和輸出信號進行模糊化處理。

2.2 模糊規則與逆模糊化

經過檢測后確定電機負荷故障，前提是要通過合理的模糊規則求解故障診斷門限值。當電機處于低轉速工況時，門限值會隨著電機期望負荷發生變化；當電機處于高轉速工況時，門限值會隨著負荷值和轉速變化。模糊規則如表2所示。通過模糊推理可以得到運算結果為模糊集合或者隸屬度函數，但是，要保證控制算法變量的準確性，還需要對得到的模糊量進行逆模糊化。比如，采用中心平均法進行逆模糊化，隸屬度函數曲線與橫坐標圍成面積的重心為最終輸出值。

2.3 門限值求解

模糊化后便可得到期望負荷與實際負荷差值門限值的隸屬度，對其修正可得到期望負荷與實際負荷差值門限值△lim_1：

△lim_1=K△lim_1·u△lim_1 （1）

式（1）中：u△lim_1為逆模糊化所得隸屬度；K△lim_1為比例放大系數，根據控制精確度要求標定，結合電機特性，依據經驗選擇。

2.4 故障檢測

求解得到電機實際負荷與期望負荷差值絕對值△l，將其代入到所得門限值作差△lim_1，根據所得結果判斷電機故障嚴重程度，即：

（2）

式（2）中：Errstatus為電機負荷故障的故障狀態，數值越大，則故障狀態越嚴重，分為無故障、輕微故障和嚴重故障3個級別；δ為變量，根據實際經驗和系統控制系統精度來確定。

3 結束語

隨著燃油成本的逐漸提高，人們使用汽車的壓力也逐漸增大。基于節能環保的要求，需要進一步加強對新型混合動力汽車的研究，充分發揮其節能降耗的優勢。新型混合動力汽車利用電動機與內燃機同時作用的方式，不僅可以更好地適應各種環境，還可以降低燃油壓力，有效解決環境污染問題。為了進一步發揮其優勢，應深入研究汽車檢測技術，提高專業水平，解決現存的各種問題。

參考文獻

[1]王波，徐智敏.新型混合動力汽車檢測技術的研究及應用[J].現代電子技術，2009（17）：168-170.

[2]姜姝.混合動力汽車能量消耗的快速檢測方法[D].長春：吉林大學，2011.

[3]徐峰.插電式混合動力汽車開發研究[D].長春：吉林大學，2013.

〔編輯：白潔〕