摘要 新能源车辆开发是现阶段交通领域当中的重点课题，在本文中，将就混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发进行一定的研究。
关键词：混联式；混合动力车；多能源动力控制系统；开发；
1 引言
在现今世界范围内石油资源匮乏、环保呼声愈发强烈的环境下，汽车工业在发展当中将电动汽车的开发作为了一项工作重点。在电动汽车开发当中，电池技术是十分关键、且具有较大难度的一项内容，在电池技术还没有获得较大突破的情况下，混动汽车成为了现阶段一项重要研究，其通过电动、传统汽车优势间的科学融合获得了较好的发展与应用。在该类型车辆当中，多能源动力总成控制系统具有着驾驶员意图识别、控制命令输出、信号采集以及能量分配等功能，可以说是整个车辆当中实现控制策略的关键部件，其具体性能情况将直接对车辆的整体动力性以及经济性产生影响。通常情况下，将在联系车辆状态以及驾驶人员操作情况的基础上对合适的车辆工作模式进行确定，并在此基础上做好系统当中不同部件的功率分配。目前，国外已有较多大型汽车公司推出了对应商业车型，并获得了市场的欢迎。
2 整车结构
在混动车辆当中，其动力系统包括有永磁同步驱动电机、四缸电喷发动机、镍氢动力电池以及永磁同步发电机等。传动系统方面，则具有主减速器以及变速箱。在实际工作当中，电动机将通过主减速器的应用实现车辆的驱动，并在可制动情况下实现车辆动能实现电能的转化，并将这部分的电能在动力电池当中储存。永磁同步电机方面，在工作当中则通过发动机同皮带传动的相连启动电动机，而当车辆电池电量处于一个较低水平时，也能够实现这部分机械能向电能的转化。控制系统方面，包括有发动机控制器、电池管理单元、AMT控制器以及动力总成控制器等，在工作当中，都将通过CAN实现通信传输。在混动车辆当中，变速箱输出油耦合可以说是其一大特点，在驱动当中，发动机动力在经过变速箱处理之后将同PM实现耦合，之后通过主减速器将其实现向驱动桥的传递，该种处理方式的优点，即车辆在换挡当中并不会中断动力，在制动能量回收情况下能够有效实现传动效率损失的降低，当然，该结构也需要电机性能够满足实际要求。此外，该混动车辆也具有传统车辆当中的12V启动电动机，以此保证当车辆电池电量过低时，能够保证电机的正常起动。
3 控制器设计
3.1 硬件设计
车辆能源动力总成控制器设计方式为模块化特征，由AD采样、CAN接口、串行接口、BDM接口以及保护电路这几部分组成。控制器方面，使用的为汽车专门产品MC9S12，该控制器具有着较为丰富的接口以及内部资源，在实际运算当中具有着较快的速度，能够适合整车控制算法与策略。信号输入输出模块方面，通过光电隔离设计方式的应用实现单片机的保护。其中，CAN模块能够对CAN 2.0B技术规范相符合，以电源隔离、光电隔离等多种设计实现对干扰的抵抗。BDM调试模块方面，其主要功能是实现控制程序的修改控制，串口通信模块能够标定。诊断控制系统。电源方面，对二级滤波冗余设计方式进行了应用，该设计方式能够保证在12V系统情况下使控制器依然能够正常工作，同时具有短路保护功能。
3.2 软件设计
软件方面，由控制策略运算以及信号处理模块两部分组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，输入信号处理模块的功能，即能够将采集获得的模拟量、CAM信息以及数字量进行滤波与标定处理，在经过这部分处理方式应用之后将其实现程序当中直接应用输入量的转化。控制策略运算模块则是该系统的核心部分，对具体策略的实施进行控制，其工作流程为：第一，在车辆运行当中，控制模块将对来自驾驶员的意图进行识别，其主要有两部分内容。首先，对车辆的工作模式进行确定，如驱动、制动以及驻车等。其次，对驾驶员的需求转矩进行确定，在具体意图识别方面，主要信息则有档位、油门踏板形程、钥匙位置以及制动踏板行程等；第二，在完成驾驶员意图的确认之后，则通过对策略模块的控制做好车辆不同部件的功率分配，在做好不同部分工作协调的基础上使其能够较好的对驾驶员的操作需求进行满足。其中，受控部件主要包括有MG、PM、12V启动电动机以及发动机等；第三，在混动车辆实际运行当中，将存在较为频繁的动力转换情况。对此，其则会在车辆运行当中做好动力切换的科学功率分配，通过对应处理方式的应用使车辆在运行当中具有较好的平顺性；第四，在车辆运行当中，当HCU对来自系统部件异常信号如高温、电池电压异常、电动机过速等进行接收后，则需要对存在异常问题的部件进行功率限制，并在做好单一目标限制的同时避免对其余部件的正常运行产生影响。
4 换挡动力协调
在传统车辆运行当中，车辆是其中的唯一动力源，在运行中，动力会在经过主减速器以及变速箱之后实现向驱动桥的传递。在具体换挡当中，在短时间内变速箱将处在空档位置，并因此对动力的连续性产生影响。而在混动车辆当中，其特殊结构的存在即能够实现该问题的较好解决，在具体处理当中，因主减速器同PM输出轴之间为刚性连接，当AMT处于任何档位时，驱动桥都能够从PM当中实现驱动力矩的获得，以此对动力的连续性作出保证。在具体换挡当中，当AMT对车辆换挡信号发出之后，发动机则将对输出转矩进行减小，而对于缺少的动力，则由PM进行补充。当发动机动力全部中断后，则由PM单独驱动车辆。而当AMT对新档位挂上后，发动机动力则将逐渐占据主动，在对PM进行替换后实现车辆的驱动。在整个过程中，因发动机将具有较长的响应时间，为了保证PM能够对换挡当中驾驶员的需求转矩进行补足，则需要做好发动机实际输出转矩的引入，将其作为反馈量处理。在整个过程中，换挡的协调步骤为：第一，由AMT对车辆的换挡信号发出，发动机卸转矩，离合器分离；第二，当发动机处于卸载过程当中，PM对驱动转矩进行提供，以此对驾驶员的转矩需求进行满足；第三，离合器分离。发动机到驱动轴动力全部中断，由PM单独提供车辆运行驱动力；第四，AMT摘挡挂入新档，离合器重新接合，发动机加载，PM逐渐卸载；第五，当车辆运行需求转矩同发动机输出转矩间的差值在设计范围以内时，该换挡过程正式结束。在该换挡中，在对不同动力协调控制方式进行加入的基础上对主减速器同PM间的刚性联结优势进行利用，以此保证在车辆换挡当中不会中断动力，在对车辆动力性能进行优化的同时有效实现了驾驶舒适水平的提升。
5 结束语
在上文中，我们对混联式混合动力车多能源动力控制系统的开发进行了一定的研究，能够有效实现对车辆的可靠、科学控制。在未来工作中，需要在此基础上加大研发力度，通过混动动力系统的研究优化不断提升混动车辆应用价值。
参考文献
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论文作者:张璐1,徐文明1,张婷1,杨岩2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
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