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混合动力汽车 EMS 系统开发分析
2018-05-07 点击(401> 作者:撰文/联合汽车电子 XX 何海 李君 郭晓潞 来
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发动机管理系统(后文简称 EMS 系统,Engine Management System>是混合动力汽
车的关键技术之一,也是国内相关企业研发混合动力汽车的瓶颈所在。
相关研究说明,发动机工作效率的优化对混合动力汽车燃油经济性的奉献率大概在
15%~35%左右。而目前国内很多企业、研究所和高校在研发混合动力汽车时,仍然将
EMS 系统作为一个黑匣子使用,仅通过调节节气门开度来控制发动机的扭矩输出,而不对
发动机的喷油量、点火角等主要控制参数进展主动控制,也没有涉及诊断系统和平安监控
系统的功能升级。
这种设计方法不能针对混合动力汽车的特点优化发动机的工作特性,特别是优化发动机
的瞬态工作特性,也不能满足国内外排放和 EOBD 法规的要求,在平安监控方面还存在较
大的平安隐患问题,因此只能作为功能样车使用,不可能大批量生产。
混合动力汽车分类和主要功能特性
根据混合动力汽
车的功能特征,可以
将混合动力汽车划分
为微度混合动力
(Micro hybrid,简
称微混>、轻度混合
动力(Mild hybrid,
简称轻混>和强度混
合动力(Strong
hybrid,简称强混
>。
微度混合动力汽车的主要功能是智能起停,即在车辆怠速时自动关闭发动机,等到车辆
运行前再自动起动发动机,因此又称为起停系统。由于减少了发动机怠速,发动机怠速时
消耗的燃油就被节省下来。轻度混合动力汽车除了起停功能外,还具有制动能量回收和扭
矩辅助的功能。制动能量回收指在车辆减速或制动时,通过电机提供负扭矩制动力,将车
辆的动量转化为电能存储到电池中,该局部电能又可以通过电机在适当的时候以机械能输
出。制动能量回收功能能够降低油耗 5%~14%左右。扭矩辅助是指电机能够在某些工况
下和发动机一起共同提供扭矩输出,以满足车辆在极限工况下的扭矩需求,如全加速和上
坡工况等。传统汽车一般采用较大功率的发动机以满足这些极限工况的扭矩需求,而混合
动力汽车由于有电机的扭矩辅助,可以采用较小功率的发动机就能到达同样的动力输出,
该功能能够降低油耗达 6%~14%左右。强度混合动力汽车除了具备轻度混合动力汽车的
功能以外,还有纯电动驱动功能,即电机可以单独驱动车辆运行。由于电机的功率较大,
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