混合动力与电动汽车

第五章本田思域（civic）轿车混合动力原理与维修,第二节本田混合动力电动部分,二、系统组成与电路控制混合动力车型采用了CAN(控制器局域网络)技术，此系统提供ECU间的数据共采用数字信号通信总线，减少车辆电气线束和电气零件的数量。混合动力系统使用了多个控制单元，如图3-1-9所示，FI/CVT/MG的每个ECU放置在发动机室内。,第二节本田混合动力电动部分,二、系统组成与电路控制与传统汽车相比，除了FI、CVT控制系统外，还增加了IMA（IntegratedMotorAssist）的管理功能。蓄电池ECU位于IPU内，并且可对IMA蓄电池进行各种管理。MOT的ECU位于IPU内并且与PDU集成以减少尺寸。,二、系统组成与电路控制,二、系统组成与电路控制,本田混合动力IMA系统组成如图所示。,二、系统组成与电路控制,混合动力系统电路控制如图所示。,二、系统组成与电路控制,混合动力系统与整车系统关联如图3-I-12所示，本田思域混合动力车型使用了三种通信总线:B一CAN、F一CAN和IMA一CAN。,二、系统组成与电路控制,如图3-1-13所示，IMA-CAN用于IPU中ECU之间的信息共享，以及IMA系统与ECM/PCM之间的继电器信息共享。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元,如图3-1-14所示，IPU布局采用集成式，功能零件的集成可使其尺寸相当小。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元风扇通过进气管(或空气管)吸人车内空气并冷却IMA蓄电池，然后冷却PDU、DC/DC换流器(D/V)并把气体排到行李厢，气流走向如图3-1-15所示。其空气通道布置如图3-1-16所示。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元电动机控制模块（MCM）这是一个金属盒，位于右上角，它控制电动机什么时候进入辅助模式或者再生模式，并且控制辅助/再生程度。电池状态模块（BCM）这是一个金属盒（计算机），在MCM的左边，刚好在中心的右边。它监控电池的荷电状态，决定输送给电池或者电池输出的能量有多少。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元电动机传动模块（MDM）这个部件位于IPU的左角。MDM有两个转换电子元件，它们根据双MCM提供的指示在电池模块和IMA电动机之间双向或者单向输送功率。散热板这是一个方向金属盒，为了减轻重量用镁做成，位于MDM的旁边，它吸收、驱散MDM和DC-DC转换器产生的热量。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元DC-DC转换器位于散热板右侧的DC-DC转换器把IMA电动机和/或电池模块提供的144伏电转成12伏电输送给civichybrid的传统12伏附件。电源控制单元（PCU）MDM、散热板和DC-DC转换器合在一起的总称就叫电源控制单元。,三、混合动力主要部件分析,1、IPU智能动力单元PCU冷却风扇它在散热板的前面，把风吸入散热板帮助冷却PCU。接线台这是一个黑色元件，在DC-DC转换器的旁边，实际上它是电池模块组件的一部分。见图14-19。座位后面IPU舱内的各个组成部件与发动机罩下面的IMA电动机之间的电功率由三根橙色电缆输送，这些电缆在汽车左边座位的底板下面。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池蓄电池结构如图3-1-18所示，能量收集元件的电阻减少了，采用了低电阻电解液，并且通过软化电极板表面提高了效率。助力电功率从11.5KW增加到14.6KW，再生功从10.6KW增加到12.1KW。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池IMA蓄电池一个单元由6个1.2V电池构成，如图3-I-19所示，此蓄电池共由22个单元组成，电压为158V。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池22个单元按犬牙状分布，如图3-1-20所示，这种分布具有更高的空间利用率。各个单元的布局方式使得冷却空气可以通过每个单元。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池该车有两块蓄电池，其位置如图3-1-21所示，一块12V蓄电池，其位置在发动机舱内;另一块为158V蓄电池。其位置在后排座椅后部的盒内，若车辆长时间不用，电池会老化且寿命会缩短，建议每月或定期进行一次巡航行驶，以对蓄电池进行重新充电。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池若发动机在极低的温度下起动(例如:环境温度低于-30，在预热期间，充电系统指示灯可能短时间图3-1-21两块蓄电池的位1(少于IS)点亮。然而一旦车辆行驶，IMA蓄电池温度会上升并且充电指示灯会间歇熄灭，这不会影响正常的驾驶状态。,三、混合动力主要部件分析,2、IMA蓄电池如果用户更换12V蓄电池、蓄电池电量耗尽或者断开端子，在发动机起动后，将不立即显示IMA蓄电池剩余电量，需要行驶30min左右才显示标准的IMA蓄电池剩余电量，如图3-1-22所示。因为ECU计算IMA蓄电池剩余电量的标准值需要一段时间,这时，再生性能暂时有所降低，但不能算作故障。,仪表设计,DisplayScreens,OutTempTRIPMeter,AveFuelConsumptionTRIPmeter,瞬间燃料消耗显示,怠速停止显示屏(指示器),IMA显示(LCD)Assist/Charge显示屏高电压蓄电池显示屏,ODO/TRIP/Average燃料消耗显示屏(LCD),IMA蓄电池电量表,DISPLAYSCREENS,充电系统,三、混合动力主要部件分析,3、IMA电机IMA电动机安装位置如图3-1-23所示,三、混合动力主要部件分析,3、IMA电动机10千瓦永磁无刷电动机装在发动机和变速器之间。它体积小而且很薄，只有2.3英尺厚，直径约为16英寸，但是能提供高达25磅英尺的扭矩。IMA电动机有很多功能：需要时辅助推进汽车行驶，能使用更小的内燃机。能充当发电机，用多余的能量（如制动时）给IMA电池模块充电，以后用这些电提供辅助作用。,三、混合动力主要部件分析,3、IMA电动机IMA电动机有很多功能：它代替传统的交流发电机，最终给传统的12伏电系统提供能量。用它能迅速、安静地启动内燃机。不需要时允许关闭内燃机，一经要求能即刻重启内燃机。用它能减少曲轴速度偏差，使怠速更顺畅。,三、混合动力主要部件分析,4、高压电缆高压电缆包皮为铝管，如图3-1-24所示，电动机动力电缆采用非密封电缆并穿入铝管中，固定方式采用地板下的卡扣，减少了紧固的数量。在电动机侧面连接了一个连接器，改善了保养性能。应注意，在救援时如需切割事故车辆的车身，识别高压电缆的位置非常重要，如高压电缆位置判断错误，切割时易发生触电事故。,三、混合动力主要部件分析,二、混合动力主要部件分析4、高压电缆,三、混合动力主要部件分析,4、转速传感器在本田混合动力车型中，使用了一种旋转变压器，如图3-1-25所示，在旋转变压器定子侧，连接一个大励磁线圈和两个输出线圈。旋转变压器转子周围附有三组凹形/凸形配置。旋转变压器定子和旋转变压器转子之间间隙的改变引起电压变化从而检测旋转变压器转子角度。,三、混合动力主要部件分析,4、转速传感器,三、混合动力主要部件分析,维修注意事项:更换传感器可能要拆下IMA电动机总成，用IMA专用维修工具拆下IMA转子。修理转子时，注意转子磁力较强。把转子靠近佩戴电子医疗机械(如起搏器或者其他电子医疗器械)的人是很危险的，转子的强磁力会妨碍医疗器械的正常工作，甚至会危及人的生命安全。如果转子靠近磁性记录介质(软盘、身份证、预付卡等)，就会破坏其内部的记录，另外靠近转子的手表也会令其走时不准确。,三、混合动力主要部件分析,维修注意事项:转子磁铁有很强的磁力，可能将工具或其他金属吸到磁铁上导致维修者手或者手指受伤，维修中应注意磁铁的吸引力。用于转子表面包住磁铁的薄钢片禁不起撞击，若工具、金属等吸附在电动机上。则应避电动机，转子高速转动时，会导致薄钢片损坏。务必注意转子的拆卸和安装，以及存放的环境。诸如铁粉等粉尘或者卡扣等异物不得吸动机上，否则会影响电动机正常功能。,三、混合动力主要部件分析,维修注意事项:报废电动机时要当心它