混合动力汽车控制系统研究

摘 要：混合动力汽车由于其具有环保的优势，越来越受到人们的喜爱。本文主要研究了混合动力车的结构，并根据行驶的特点提出相关的混合动力浩气的控制系统，并对其中的硬件、软件程序进行相应的分析，并对混合动力汽车在发展中所要注意的问题进行的深入地解析。

关键词：混合动力；控制系统；研究

0 前言

汽车在带给人们方便的同时也增加了许多环境、资源问题等困扰。作为能源消耗产品来说，其资源总有枯竭的一天。因此，为了可以确保汽车工业的可持续发展，就一定要考虑新型的节能汽车的运用。而混合动力汽车正是在这一背景条件下所产生的。

1 混合动力汽车介绍

混合动力汽车故名思议指的是用电池+燃油的综合能力作为动力，运用发动机和电动机一起配合工作。简单来说就是将电动与发动现一起同时安装在汽车上，并让两者可以配合、协调工作，以达到汽车行驶的目的。混合动力汽车同时具有两种优势，即可保持发动机的持续时间，也可发挥电动机无污染的优势。最重要的一点就是混合动力的技术可以把能量进行回收利用，让能量的利用率提升到百分之九十五以上。和同等动力配置的传统汽车比较，混合动力汽车在不减少动力性的基础上，可提升燃油的经济性，并在一定程度上减少CO2和污染物的排放。

当前全球所研制的混合动力车有多种形势，一般可分成四种形式：串联、并联、复合、混联式。串联方式的结构特点是将发电机、发动机、电机进行串联连接，汽车主要是以纯电进行驱动。每种形式的特点是不一样的，本文主要以并联方式作为研究对象，分析了发动机与电动机并行驱动的特点。

2 并联混合动力汽车结构与系统特点

（1）结构。并联式的混合动力结合的装置是由发动机和电动机一起组成，主要是以机械能为主，让能量进行叠加，并且以此来驱动汽车的运行。这两个是单独的系统，可单独工作亦可共同工作。

前轮驱动由汽油机处理，后轮的驱动则由电动机处理。车内的控制系统无需预先设定指令，其会根据外部的交通条件，做出正确的反应，怎么选择最佳的驱动方式。

（2）系统特点。电动模式会作为起步的初始系统，主要原因在于内燃机汽车在超步后至少会有百分之八十的燃料被当成废气排放，对能源造成了极大的浪费，同时还会对环境造成污染，非常不划算。但是，每小时40公里的速度时，内燃机驱动的自动控制系统同时会对电池充电。驾驶成员如果突然加速，将启动电动机控制系统，协助内燃机联合类型的驱动器。驾驶在低速度和电池电力不足，将自动启动内燃机的工作。当汽车制动减速时，控制系统将内燃机的制动效果，与此同时，使用充电电池的制动能力。相应的模型如下图所示：

这种模式是模糊逻辑控制系统，在这个系统里有两个输入系统，即电池和移动的状态监测。通常情况下，驾驶条件是根据速度和转矩高速度的要求，使用分段处理：当需求最优转矩，转矩可以以表示函数；以表示。这可以让控制更加灵活、准确。最好的发动机扭矩由静态条件下，发动机排放和普遍的特性曲线，在一定速度条件下的最大效率的引擎和放电点连接，形成一个由插值曲线。

3 电机选择和控制系统

（1）电机的选择。在选择电动汽车电机驱动系统的时候，第一步要考虑的就是其成本性，之后还要考虑耐用性、可靠性等。而在电动机选择的开关磁阻电动机有着结构简单、范围广特点。

（2）电机的控制系统。第一，硬件结构。主要是以AT89S52作为主要控制器，由电源、DC-DC模块、驱动电路等组成。外围接口主要包括在SCI接口，液晶显示电路、数据存储、程序记忆，AD转换电路。输出功率驱动电路单片机是低电平有效，通过光电隔离反相高水平有效。

功率开关器件所采用的控制是PWM电压斩波控制，每一相所开通的角和关断角由绕组电流和速度信息所确定。A相、C相与B相、C相共用一个电流的传感器。其所输出模拟电压信号通过放大、选择、过渡之后连接到ADC模数转换的电路输入单机CIN作为电流的环反馈信号。

其次，软件的过程。T1周期中断子程序，是中心的控制系统，包括ADC输入子程序，速度P1调整子程序等。

T1周期上40，每到100个T1就会进行一次转速调整（以P1进行调节）。

4 制约电动汽车发展的一些问题

（1）电池。当前运用在电动汽车上的电池有非常多，如锂电池、锌电池等等。但是普遍都存在续航能力不足的问题。当前所运用的电池，在储存能力上还是没有办法完全满足汽车指标的要求，再加上价格不莫，所以电动汽车的成本高过传统汽车许多。

（2）电动机。电动机的发展经过了许多的过程，从传统的直流的电机一直到现在所作用的开关磁阻电机。与传统的电机进行比较有着非常明显的优势。例如质量轻、体积不大等。但是其转矩噪声、脉动都非常大，且相对永磁电机而言功率密度、效率都低，因此需要在电池和电动机方向上加大相关研究，促使混合动力车的运用、发展。

5 结束语

最重要的是，相关类型的混合结结构和现代汽车是非常相似的结构，有利于进一步发展的基础上，现有的汽车，但这仅仅是一种混合产品的过渡。通过研究混合动力汽车的发展，慢慢地建立相关的产业链为纯电动汽车时代相应的基础。

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