新型混合動力汽車檢測技術分析

何濤

摘 要：現(xiàn)階段，新能源汽車行業(yè)發(fā)展速度逐漸加快，對混合動力新型汽車檢測方面技術工作的關注度也逐漸提升，鑒于此，本文主要圍繞著混合動力新型汽車的檢測技術開展深入的研究和探討，便于今后能夠高效化落實混合動力新型汽車的檢測技術實踐操作。

關鍵詞：混合 新型 動力汽車 檢測技術

Analysis of Testing Technology for New Hybrid Electric Vehicles

He Tao

Abstract：At this stage， the development speed of the new energy automobile industry is gradually accelerating， and the attention to the technical work of the detection of hybrid vehicles is gradually increasing. In view of this， this article mainly focuses on the detection technology of hybrid vehicles to carry out in-depth research and discussion， to facilitate the efficient implementation of the detection technology practice operation of new hybrid vehicles in the future.

Key words：hybrid， new type， power vehicle， detection technology

1 前言

混合動力新型汽車實際使用期間，難免會受各方面因素所影響而有故障問題產(chǎn)生，因而，掌握混合動力新型汽車的檢測技術十分必要且重要。對此，深入研究混合動力新型汽車的檢測技術，有著一定的現(xiàn)實意義和價值。

2 簡述混合動力新型汽車

2.1 優(yōu)勢

一是，低能耗。與傳統(tǒng)汽車相比較，混合動力新型汽車內部發(fā)動機的能量可得到更好的利用，使得其油耗相對較低;二是，低排量。因混合動力新型汽車內部含有混合動力合理化控制系統(tǒng)，發(fā)動機和最佳工況較為接近，燃料可實現(xiàn)充分燃燒，尾氣十分干凈;三是，混合動力新型汽車內部電動機與發(fā)動機的驅動方式極具靈活性。

2.2 控制系統(tǒng)基本構成

混合動力新型汽車，內部控制系統(tǒng)功能以汽車實際運行狀況監(jiān)控、信息控制與處理這幾項功能為主，因混合動力新型汽車逆變控制系統(tǒng)處于十分惡劣的運行環(huán)境之下，通常會有振動產(chǎn)生，極易受電磁干擾與灰塵影響，那么，在這一情況之下，會限制系統(tǒng)真實效用。故而，控制系統(tǒng)以動力控制系統(tǒng)、運行監(jiān)控系統(tǒng)為主。以現(xiàn)代化總線技術與計算機科學技術為基礎，對于混合動力新型汽車實際運行狀態(tài)實施采集信號操作、數(shù)據(jù)處理操作和通信，以便于實時化、智能化控制混合動力新型汽車[1]。

3 檢測技術綜合分析

3.1 動力控制技術

混合動力新型汽車，它是由電動機、發(fā)動機所共同提供的一種動力，結合電動機、發(fā)動機之間組合形式的不同，能夠形成三種不同的驅動方案，即為混聯(lián)、并聯(lián)、串聯(lián)。混聯(lián)混合動力新型汽車，它的組合單元即為電動發(fā)電機、電動機、發(fā)動機;并聯(lián)混合動力新型汽車，內含動力單元是電動機與發(fā)動機，這兩個單元能夠同時實現(xiàn)動力輸出，還可獨立運行;串聯(lián)混合動力新型汽車，由電動機、發(fā)電機、發(fā)動機經(jīng)串聯(lián)后所形成動力系統(tǒng)，可互相制約與協(xié)作。本文以城市常用串聯(lián)混合動力新型汽車為此次研究的對象，串聯(lián)混合動力新型汽車處于低負荷運行狀態(tài)下，電池驅動著電動機運行，處于高負荷運行條件下，發(fā)動機則帶動著發(fā)電機逐漸發(fā)電，并驅動著電動機運行，下列是具體的運行模式：處于啟動加速與爬坡工況條件下，以發(fā)動機驅動著電動機組、電池組一同向著電動機維持電力供應狀態(tài)為動力供應形式;處于低速滑行與怠速工況條件下，以電池組來驅動著電動機、配合著發(fā)動機對發(fā)電機組產(chǎn)生帶動作用為電池組供電為動力供應形式。在一定程度上，務必要結合行車情況與動力電池實時參數(shù)，來構建串聯(lián)混合動力新型汽車控制策略。運行狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，需要把數(shù)據(jù)傳輸至動力控制系統(tǒng)實施綜合分析與處理，結合該部分數(shù)據(jù)對電動力此時運行模式實施判斷分析[2]。發(fā)動機維持電力供應、動力電池提供電力供應，還是協(xié)同化供電，無論是哪種供電模式均需將控制指令及時發(fā)出。系統(tǒng)控制要求即為滿足于汽車動力性能基礎上，發(fā)動機運行負荷最大需把控至50%-65%范圍。動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值的控制，詳細如下：①動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值<20%條件下，發(fā)動機完全帶動著發(fā)電機，并驅動著電動鋸運行，發(fā)電機所輸出部分功率為動力電池供電;②動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值<30%條件下，動力電池我電動機提供電力供應，放電電流則需把控至20-65A范圍;③動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值在30%-65%范圍，借助發(fā)動機該時刻所釋放出多余的能力為動力電池供電;④動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值在65%-80%范圍，發(fā)動機來帶動著發(fā)電機，對電動機產(chǎn)生渠道作用;⑤動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值在80%范圍，發(fā)動機與動力電池一同驅動著電動機;⑥動力電池荷電狀態(tài)參數(shù)值>80%條件下，動力電池組放電，將動力電池所輸出功率比例增加，不再回收發(fā)動機的剩余能量。

3.2 運行監(jiān)控技術

運行情況的監(jiān)控系統(tǒng)所需采集信號主要包含著：動力電池實時溫度與電壓信號、放電電流;汽車行駛速度、離合器的壓力信號、制定信號。在一定程度上，準確獲取該部分信號，對于混合動力的驅動來說是重要基礎。為避免車輛啟動及特殊工況條件下，蓄電池所輸出電壓有缺乏穩(wěn)定性情況產(chǎn)生，則需選定TLE4275 兩個、LM2577一個構成系統(tǒng)電源[3]。

3.2.1 在信道通道層面

所謂信號通道，它的作用主要是為對系統(tǒng)上層與下層信號傳遞起到有效控制作用，所采集信號經(jīng)濾波與轉換處理后，及時傳輸至處理系統(tǒng)實施進一步處理，把處理信號再傳輸至上層動力控制系統(tǒng)當中，由動力控制系統(tǒng)實施綜合判斷與分析，把控制信號逐漸傳輸?shù)綄Φ讓硬糠帧Ｔ摽刂葡到y(tǒng)以兩路CAN的收發(fā)裝置來完成信號傳輸。CAN的總線技術，有著極強的可靠性，且具備著實時性、可擴展性、組網(wǎng)自由等優(yōu)勢，可完成自診斷及監(jiān)控，詳細特點如下：一是，可實現(xiàn)通信數(shù)據(jù)成幀處理;二是，以通信數(shù)據(jù)模塊實現(xiàn)編碼，不會限制網(wǎng)絡內部節(jié)點個數(shù);三是，總體結構極具簡單性，節(jié)點相互間可實現(xiàn)自由通信。CAN總線的連線十分簡單，有著極高集成化程度，節(jié)點相互自由通信并無主次之分。那么，開發(fā)期間為方便調試及檢查產(chǎn)品質量，在該控制系統(tǒng)內部還配置RS-232一路收發(fā)裝置，各個設備相互間可實現(xiàn)有效通訊連接。

3.2.2 在測量動力電池的電壓與溫度層面

①測量動力電池的電壓

運行監(jiān)控系統(tǒng)，以獨立測壓模塊對動力電池的電壓實施有效測量。該系統(tǒng)選定高密度高效率鎳氫電池，內含12V的12組電池，144V總電壓。各組12V的電池均是由1.2V10節(jié)小電池經(jīng)串聯(lián)所成。因動力電池的電壓會受不同汽車運行工況所影響。放電期間動力電池組會處于低電壓狀態(tài)，充電期間動力電池組的電壓會提升。而處于特殊工況條件下，動力電池組的電壓會在20V以上[4]。那么，為保證測量系統(tǒng)可滿足于汽車各種工況，則測壓模塊實際測壓范圍需要在20V以上。

②測量動力電池的溫度

測溫需通過溫度傳感裝置的合理運用開展，車載溫度傳感裝置務必要符合小體積、耐碰耐磨、抗電池的干擾等要求。該系統(tǒng)測溫選定DS1820型號數(shù)字溫度的傳感裝置，該裝置屬于接口方式為單線，可實現(xiàn)多點組網(wǎng)，無需外圍元件，實際操作十分簡潔。

3.2.3 測量充放電的電流

選定UGN3503UA型號霍爾傳感裝置，開展充放電的電流測量操作。霍爾傳感裝置運用原理即為霍爾效應，需要結合被測定電路額定參數(shù)值來開展測溫操作。若被測定目標電流處于長時間的超額狀態(tài)，則傳感裝置會受損。借助霍爾傳感裝置測量充放電的電流期間，2倍過載電流應把控至1min以內，電流所引起母線溫度應把控至85℃范圍。因霍爾傳感裝置所輸出電流是毫安級別，實施測量電路設計期間，應當選定最適宜電阻，并把電流信號及時轉化成電壓信號，再實施放大采樣操作

3.3 汽車電機的模糊邏輯性檢測技術

3.3.1 在模糊化檢測層面

在模糊化期間，電機負荷與轉速狀態(tài)通常有大中小之分。不同狀態(tài)表示不同含義，電機轉速的模糊實際隸屬度，需結合混合動力新型汽車具體情況、信號特點實施綜合判斷與分析。期望負荷和實際負荷差值，需先劃分成不同檔次，而后再將隸屬的函數(shù)度確定下來，對相應信號實施模糊化處理，以確保檢測精度能夠提升。

3.3.2 在求解門限值層面

模糊化處理之后，獲取期望負荷和實際負荷之間差值的門限值實際隸屬度，再經(jīng)修正處理后獲取期望負荷和實際負荷之間差值的門限值，即為：Δlim_1、Δlim_1=KΔlim_1·uΔlim_1。在該列式當中，uΔlim_1代表著逆模糊化處理后獲取到隸屬度，而KΔlim_1則代表著比例放大的系數(shù)，結合控制精度標準、電機特性予以合理確定。

3.3.3 在故障檢測層面

解出電機實際的負荷和所期望負荷的差值Δl絕對參數(shù)值，需帶入至門限值Δlim_1當中作差，結合所獲取結果對電機故障問題的嚴重度實施精準判斷。如圖1中所示公式，Err status代表著電機的負荷故障狀態(tài)，越大的參數(shù)值，表明其故障狀態(tài)就越為嚴重，以嚴重故障、輕微故障、無故障這三個等級為主，代表變量，結合系統(tǒng)控制的精度予以合理確定下來。

4 結語

從總體上來說，混合動力新型汽車的檢測技術有效應用，可以幫助更多技術人員掌握混合動力新型汽車實際運行情況，確保能夠及時發(fā)現(xiàn)及解決各種問題，維持混合動力新型汽車可靠、安全及穩(wěn)定的運行狀態(tài)，需得到更為技術員們的廣泛關注與重視。

參考文獻：

[1]鄭晨飛，田韶鵬. 新型兩軸驅動混合動力汽車動力系統(tǒng)設計[J]. 江蘇大學學報：自然科學版，2018，39（004）：391-393.

[2]陳良，耿臣露，黃俊，等.新型混合動力傳動結構的建模與仿真[J].計算機仿真，2019，036（004）：746-748.

[3]伍賽特. 混合動力汽車技術特點及發(fā)展前景展望[J]. 汽車零部件，2019，22（08）：214-216.

[4]徐建華，鄒乃威. 混合動力汽車用新型無級變速傳動系統(tǒng)的研究[C]. 中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學會論文集卷二——教育在線. 2019，12（04）：177-180.