新型混合动力汽车检测技术研究

陈钢

摘 要：近年来，针对汽车燃耗大的问题，已经提出并实现了新型混合动力汽车设计。综合分析新型混合动力汽车专业技术、节能降耗、产业优化等方面的内容，采用混合方式充分发挥内燃机与电动机的優势，优化纯电动车电池技术和能源基础设施中存在的不足。将新型混合动力汽车作为对象，简要分析相关检测技术，以期为日后的相关研究提供参考。

关键词：新型混合动力汽车；汽车检测；检测技术；节能降耗

中图分类号：U467.4 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.05.137

新型混合动力汽车在能源消耗和环境保护方面有很大的优势，目前，节能环保已经成为汽车行业发展的主要方向。为了充分发挥新型混合动力汽车的优势，需要就其能源消耗和运行进行专业检测，综合分析各类型混合动力汽车的工作模式、能量流动方式和混合动力汽车能源来源等，得出有效的结论，为技术研究提供支持。

1 新型混合动力汽车检测技术要点

1.1 信号通道

采集到的信号经过处理器系统处理后，被送往上层动力策略控制系统，同时，上层控制信号也被传送到底层。这项任务可以由两路CAN收发器实现。应用CAN总线技术，具有良好的可靠性、实时性和扩展性，可以实现自诊断和监控。从实际应用效果来看，CAN总线技术可借助接收滤波多地址帧传送，且无破坏性地基于优先权竞争总线仲裁，同时，还具备错误检测和出错帧自动重发功能。

1.2 电池系统测量

以普锐斯混合动力汽车为例，简要分析其电池系统检测要点。汽车主要采用动力电池组、12 V辅助电池，并搭配电流传感器、冷却系统、电池ECU、检修塞系统主继电器等。其中，镍-氢动力电池组具有高功率密度特点，共包括28个电池模块串联，每个模块包括6个1 V与2 V单节电池串联，即整个电池组包括168个单节电池，共获得201.6 V高电压。电池冷却系统是由冷却风扇、气温传感器、温度传感器和通风管路组成的，可以随时检测进气口温度。如果温度超过规定值，电池ECU会主动启动冷却风扇，将温度控制在规定值以内，避免电池组温度过高。辅助蓄电池为12 V免维修电池，通过车身实现负极接地，对高压敏感度高，将其从车上拆下后用专业充电机充电，普通充电机因不具备电压控制功能，会损坏电池。

1.3 充放电测量

动力电池充放电大电流测量可以选择2种方式，其中，霍尔传感器最为常见，但是，要注意其磁场灵敏度必须与电机型号和结构相匹配。如果所选霍尔传感器磁场灵敏度过高或者过低，转子磁钢和磁钢缝隙磁场分布不规则，将会对传感器给出的位置信号造成干扰，影响位置信号的准确性。另外，还要保证霍尔传感器芯片具有较强的抗静电能力。在测量电路设计时，因为传感器输出为毫安级电流，所以，要求所选电阻要合理，并需要将其转换为电压信号，应用高精确度的放大采样电路。

2 新型混合动力汽车模糊逻辑检测电机

2.1 模糊化

模糊化时，电机期望负荷、电机转速可以分为Big、Middle、Small3个状态，并根据信号特点和混合动力汽车实际工况来确定电机期望复合以及电机转速模糊化隶属度。

为了提高检测精确度，可以将期望负荷与实际负荷差值门限分为Verybig、Big、Middle、Small和Verysmall5个状态，然后根据信号自身范围和特点确定各隶属度函数，对输入信号和输出信号进行模糊化处理。

2.2 模糊规则与逆模糊化

经过检测后确定电机负荷故障，前提是要通过合理的模糊规则求解故障诊断门限值。当电机处于低转速工况时，门限值会随着电机期望负荷发生变化；当电机处于高转速工况时，门限值会随着负荷值和转速变化。模糊规则如表2所示。通过模糊推理可以得到运算结果为模糊集合或者隶属度函数，但是，要保证控制算法变量的准确性，还需要对得到的模糊量进行逆模糊化。比如，采用中心平均法进行逆模糊化，隶属度函数曲线与横坐标围成面积的重心为最终输出值。

2.3 门限值求解

模糊化后便可得到期望负荷与实际负荷差值门限值的隶属度，对其修正可得到期望负荷与实际负荷差值门限值△lim_1：

△lim_1=K△lim_1·u△lim_1 （1）

式（1）中：u△lim_1为逆模糊化所得隶属度；K△lim_1为比例放大系数，根据控制精确度要求标定，结合电机特性，依据经验选择。

2.4 故障检测

求解得到电机实际负荷与期望负荷差值绝对值△l，将其代入到所得门限值作差△lim_1，根据所得结果判断电机故障严重程度，即：

（2）

式（2）中：Errstatus为电机负荷故障的故障状态，数值越大，则故障状态越严重，分为无故障、轻微故障和严重故障3个级别；δ为变量，根据实际经验和系统控制系统精度来确定。

3 结束语

随着燃油成本的逐渐提高，人们使用汽车的压力也逐渐增大。基于节能环保的要求，需要进一步加强对新型混合动力汽车的研究，充分发挥其节能降耗的优势。新型混合动力汽车利用电动机与内燃机同时作用的方式，不仅可以更好地适应各种环境，还可以降低燃油压力，有效解决环境污染问题。为了进一步发挥其优势，应深入研究汽车检测技术，提高专业水平，解决现存的各种问题。

参考文献

[1]王波，徐智敏.新型混合动力汽车检测技术的研究及应用[J].现代电子技术，2009（17）：168-170.

[2]姜姝.混合动力汽车能量消耗的快速检测方法[D].长春：吉林大学，2011.

[3]徐峰.插电式混合动力汽车开发研究[D].长春：吉林大学，2013.

〔编辑：白洁〕