新能源汽车整车控制技术 课件 项目4、5 智能新能源汽车整车控制技术、混合动力汽车整车控制技术

新能源整车控制技术目录Contents项目一新能源汽车CAN总线通讯技术项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术项目三车载以太网通信及车联网控制技术项目四智能新能源汽车整车控制技术项目五混合动力汽车整车控制技术项目四智能新能源汽车整车控制技术任务1 新能源整车电驱控制系统检修项目四智能新能源汽车整车控制技术

一、比亚迪E5的驱动电机总成结构功能电机转子铁芯旋变变压器旋变小线一、比亚迪E5的驱动电机总成结构功能

二、旋变传感器的结构原理旋转变压器（简称旋变）是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系，这种旋转变压器又称为正余弦旋转变压器；旋转变压器作为速度及位置检测,可以反馈给控制器进行监测,来准确过控制电机的转速及位置。旋转变压器由旋变线圈、信号盘组成。旋变线圈正余旋之间，正余旋和励磁之间，以及旋变信号和壳体之间阻抗大于50MΩ。电机线圈测量电机A、B、C三相高压线之间阻值0.36Ω±0.02Ω。43218765针脚定义针脚定义参考值1

余弦-5余弦+16±4Ω2正弦-6正弦+16±4Ω3励磁-7

励磁+8.3±2Ω4温度+8温度-53.65kΩ~151.9151.9kΩ电机旋变测量二、旋变传感器的结构原理旋变传感器工作原理二、旋变传感器的结构原理旋变传感器工作原理二、旋变传感器的结构原理VTOG控制器主要有驱动控制与充电控制两大功能四、电机控制器（MCU）功能架构四、电机控制器（MCU）功能架构主要功能：

（1）驱动控制（放电）：采集油门、制动、档位、旋变信号等控制电机正向、反向驱动，正、反转发电功能；具有高压输出电压和电流控制限制功能，具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能。同时具备电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制。（2）充电控制：交、直流转换，双向充、放电控制功能；自动是识别单相、三相相序并根据充电电流控制充电方式，根据充电设备识别充电功率，控制充电方式；根据车辆或其他设备请求信号控制车辆对外放电；断电重启功能；在电网断电，又供电的时候，可继续充电功能。双向交流逆变式电机控制器（VTOG）VTOG驱动系统控制原理图四、电机控制器（MCU）功能架构驱动控制（放电）是采集加速踏板、制动踏板、挡位、旋变等信号，实现前进、倒车、减速或制动时正反转发电功能；具有高压输出电压和电流控制功能；具有电压跌落、过流、过温、IPM过温、IGBT过温保护、功率限制、扭矩控制限制等功能；具有电控系统防盗、能量回馈控制、主动泄放、被动泄放控制等功能。充电控制具有交直流转换，双向充放电控制功能；IGBT上桥臂和下桥臂是由8个组成，上桥臂和下桥臂分别由4个IGBT并联，再将上桥臂和下桥臂串接起来，如图右侧所示。连接T1、T2的是热敏电阻（温度传感器）。测量上桥臂IGBT的二极管的导通性（反向不导通），在IGBT未触发状态下用万用表的二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的反向导通性，显示不导通。在IGBT未触发状态下用万用表的二极管挡测量上桥臂“+”与“～”之间的正向导通性，显示导通，压降为0.34V。四、电机控制器（MCU）功能架构IGBT五、电机控制器（MCU）的核心功能—逆变原理五、电机控制器（MCU）的核心功能—逆变原理高压直流逆变为三相交流传输给驱动电机六、电机控制器（MCU）的低压插接口及定义一、新能源汽车的整车控制逻辑驾驶员意图解释主要是对驾驶员操作信息及控制命令进行分析处理,也就是将驾驶员的油门信号和制动信号根据某种规则,转化成电机的需求转矩命令。因而驱动电机对驾驶员操作的响应性能完全取决于整车控制的油门解释结果,直接影响驾驶员的控制效果和操作感觉。驱动控制根据驾驶员对车辆的操纵输入(加速踏板、制动踏板以及选档开关)、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向VMS发出相应的指令,控制电机的驱动转矩来驱动车辆,以满足驾驶员对车辆驱动的动力性要求;同时根据车辆状态,向VMS发出相应指令,保证安全性、舒适性。制动能量回馈控制整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度、车辆行驶状态信息以及动力电池的状态信息来判断某一时刻能否进行制动能量回馈,在满足安全性能、制动性能以及驾驶员舒适性的前提下,回收能部分能量。包括滑行和刹车制动过程中的电机转矩控制。一、新能源汽车的整车控制逻辑整车能量优化管理通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调、电动泵等)的协调和管理,提高整车能量利用效率,延长续驶里程。充电过程控制与电池管理系统共同进行充电过程中的充电功率控制,整车控制器接收到充电信号后,应该禁止高压系统上电,保证车辆在充电状态下处于行驶锁止状态;并根据电池状态信息限制充电功率,保护电池。高压上下电控制根据驾驶员对行车钥匙开关的控制,进行动力电池的高压接触器开关控制,以完成高压设备的电源通断和预充电控制。上下电流程处理:协调各相关部件的上电与下电流程,包括电机控制器、电池管理系统等部件的供电,预充电继电器、主继电器的吸合和断开时间等。一、新能源汽车的整车控制逻辑一、新能源汽车的整车控制逻辑整车控制器功能1）整车状态的获取功能及组成：a、整车状态的获取：通过车速传感器、档位信号传感器等采用不同的采样周期时检测整车的运行状态b、通过CAN总线获得原车功能模块、动力电池系统、电机驱动系统等状态信息2）驾驶员的意愿识别和控制模式的判断：a、通过各种状态信息（加速/制动踏板位置、当前车速和整车是否有故障信息等）来判断出当前需要的整车工作模式（如起步、加速、减速、匀速行驶）。b、根据判断得出的整车工作模式、动力电池系统和电机驱动系统状态计算出当前车辆需要的扭矩。c、根据当前的参数和状态及前一段时间的参数及状态，算出当前车辆的扭矩能力，根据当前车辆需要的扭矩，最终计算出合理的最终需要实现的扭矩。一、新能源汽车的整车控制逻辑3）整车故障的判别及处理：a、判断整车的各个传感器、执行机构的状态。b、置出相应的错误标志，协调在错误情况下各个模块的计算、执行。c、将错误状态记录、输出、消除。4）外围相连驱动模块的管理：a、根据各个功能模块的最终计算结果，通过总线控制各个外围功能模块（空调）。5）电动汽车辅助系统的控制：1、驾驶安全辅助设备助力转向。2、电器附件

DCDC、水泵、空调、暖风等；3、休闲娱乐辅助设备

DVD等。辅助系统娱乐辅助设备驾驶安全辅助设备电器附件一、新能源汽车的整车控制逻辑防溜车功能控制纯电动汽车在坡上起步时，驾驶员从松开制动踏板到踩油门踏板过程中，会出现整车向后溜车的现象。在坡上行驶过程中，如果驾驶员踩油门踏板的深度不够，整车会出现车速逐渐降到0然后向后溜车现象。为了防止纯电动车在坡上起步和运行时向后溜车现象，在整车控制策略中增加了防溜车功能。防溜车功能可以保证整车在坡上起步时，向后溜车小于10CM；在整车坡上运行过程中如果动力不足时，整车车速会慢慢降到0，然后保持0车速，不再向后溜车。一、新能源汽车的整车控制逻辑二、电驱控制技术电机系统驱动模式整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、档位、电池SOC值来决定，电机输出扭矩或功率。当电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池提供的直流电能，转化成交流电能,以使TM电机输出扭矩。电机系统发电模式当车辆在溜车或刹车制动的时候，电机控制器从整车控制器得到发电命令后，电机控制器将电机处于发电状态。此时电机会将车子动能转化成交流电能。然后，交流电能通过电机控制器转化为直流电，存储到电池中。二、电驱控制技术故障分级及处理方式动力电池故障分级三级故障故障预警（上报不处理）

故障如电压较低、充电电流较大等二级故障紧急故障（限功率、待机等）故障如绝缘电阻低、温度不均衡等一级故障危急故障（立即断高压等）故障如电池温度过高、绝缘电阻过低等故障处理方式上报不处理限功率待机禁止上高压禁止充电禁止行车制动能量回收立即断高压三、故障分级处理的控制逻辑整车控制器根据电机、电池、EPS、DC/DC等零部件故障、整车CAN网络故障及VCU硬件故障进行综合判断，确定整车的故障等级，并进行相应的控制处理。

现对整车的故障等级进行4级划分：等级名称故障后处理一级致命故障紧急断开高压二级严重故障二级电机故障零扭矩，二级电池故障20A放电电流限功率三级一般故障进入跛行工况/降功率四级轻微故障只仪表显示，四级故障属于维修提示，但是VCU不对整车进行限制。四级能量回收故障，仅停止能量回收，行驶不受影响。三、故障分级处理的控制逻辑四、比亚迪E5车的整车控制逻辑四、比亚迪E5的高压电气原理图四、比亚迪秦EV的高压电气原理图整车控制器上下电控制E150EV纯电动车的点火钥匙只采用OFF、ACC、ON、

Start四个状态；上电顺序：1)低压上电当点火钥匙由OFF-ACC时，VCU低压上电；当点火钥匙由ACC-ON时，BMS、MCU低压上电；当点火钥匙由ON-Start松开时，仪表显示Ready灯点亮2)高压上电点火钥匙ON档，BMS、MCU当前状态正常、且在之前一次上下电过程中整车无严重故障。a）BMS、MCU初始化完成，VCU确认状态；b）闭合电池继电器；C）闭合主继电器；d）MCU高压上电；e）如档位在N档，仪表显示Ready灯点亮。五、北汽纯电动新能源汽车的控制逻辑 C70GB采用一键启停按钮，车辆模式为OFF、ACC、ON，START四种模式电源模式切换关系：

五、北汽纯电动新能源汽车的控制逻辑远程查询功能用户可以通过手机APP实时查询车辆状态，实时了解自己爱车的状况包括剩余SOC值、续驶里程等。远程空调控制无论是在炎热的夏季还是在寒冷的冬季，用户在出门前就可以通过手机指令实现远程的空调制冷、空调暖风和除霜功能，尤其对于带宝宝出门的用户，提前开启远程暖风或远程制冷，用户和宝宝一上车就可以进入一个舒适的环境和温度。远程充电控制用户离开车辆时将充电枪插入充电桩，并不进行立即充电，可以利用电价波谷并在家里实时查询SOC值，需要充电时通过手机APP发送远程充电指令，进行充电操作。五、北汽纯电动新能源汽车的控制逻辑任务2新能源整车高压输出管控系统检修项目四智能新能源汽车整车控制技术高压安全防护新能源汽车的高压来之动力电池包，电池包由多个低压模组串联而成，在串联的过程中不但设计了分压接触器，还在动力电池对外输出的母线端子前设置了主正和主负接触器。由于高压输出管控采用多个接触器的冗余设计，而接触器受电池管理系统BMS的控制，其默认状态为断开，即没有管理器控制的12v电拉高控制，接触器不会吸合工作，从而有效的降低了因接触器发生粘接而脱离管控的机率。在高压电走出动力电池去向高压部件的过程中，首先在线束接口处设计了高压互锁机构（HIGhVoltageInter-lock，简称HVIL），目的是高压线束在未插紧或松动时，BMS在未检测到互锁波形而切断高压输出。之后，高压线束从电源到用电部件的物理连接都最大可能做好绝缘，保证铜线绝不外露，为了防止出现高压漏电问题，又设计了漏电传感器来监控高压回路中的漏电状态。通过采用碰撞传感器，当碰撞水平超过一定强度值(指加速度值)时，SRS安全气囊模块通过专线通知BMS控制断开动力电池内的高压电路。为了保障售后维修安全，还设计了开盖检测保护控制，若高压配电箱盖被打开，BMS会立即断开高压主回路电气联接并激活主动泄放。一、高压输出管控碰撞保护当车辆发生碰撞时，动力电池管理器检测到碰撞信号大于一定阀值时，会切断高压系统主回路的电气连接，同时通知驱动电机控制器激活主动泄放，从而使发生碰撞时的短路危险、人员电击危险降低到最低。主动泄放当检测到车辆发生较大碰撞、高压回路中某处接插件存在拔开状态、或含有高压的高压电控产品存在开盖情况，可在5s内将高压回路直流母线电压泄放到60V以下,迅速释放危险电能，最大限度保证人员安全，主动泄放模块的泄放电阻为7.5Ω（标准）。被动泄放在含有主动泄放的同时，驱动电机、空调控制器等设计被动泄放，可在2分钟内将高压回路直流母线电压泄放到60V以下，其做为主动泄放失效的二重保护。被动泄放电阻（标准75kΩ）接于高压电容器正负极两端，上电后一直处于耗电状态，但损耗可忽略不计。高压互锁秦EV、e5车型作为纯电动车，只做了互锁1(结构互锁)，高压互锁是由BMS来检测的，由BMC01的1号针脚(W线)输出PWM信号，经过PTC、高压电控总成、动力电池包后再回到BMC02的7号针脚(W线)二、新能源汽车的高压安全防护结构互锁：为了确认高压插接件的连接可靠性，整车高压系统中的插接件基本都连接有检测电路。当检测电路断开的时候，整车控制器或BMS即认定高压插接件松脱，此时为了保证整车安全，不许上高压电。功能互锁：比亚迪E5属于插电式纯电动汽车，车辆在连接外部充电设备时，为避免发生安全事故，不允许车辆依靠自身驱动系统移动，又称充电优先原则。三、高压互锁的分类四、高压互锁的结构互锁连接器是一组对插的公母插接器，插接器上分别固定着一对高压金属插针和一对低压金属插针。在公插接器和母插接器上，高低压导电件被分别固定在壳体上，相对位置固定。要实现低压断开比高压断开更早获得信息，就要确保低压回路的插针晚于高压回路插针的对接时间。从图3-3-3的左、右对比效果可以看出，当高压端子刚接触时，低压插针还有一段距离再接触；当高压端子已经对接一大半时，低压插针才接触；当高压端子插到位时，低压端子也插到位。图3-3-3高压互锁端子及其内部结构五、高压互锁的监测器图3-3-2北汽新能源汽车高压互锁监测回路高压互锁技术的实现由以下设备构成：具备高压互锁功能的高压连接器（由壳体高压连接件和低压信号导电件）、高压互锁监测器和检测线路共同组成。监测器可以设置在电池管理器上也可以设置在整车控制器上，监测器负责采集互锁回路的低压信号来识别通断状态并发给控制器，这样高压回路在真正实现通断以前，控制器已经掌握连接器的状态。图3-3-2是北汽新能源汽车的高压互锁监测回路，VCU负责监测互锁信号的通断，信号采用连续直流的12V高电平。另外，互锁信号也有采用PWM方波，如比亚迪和吉利新能源汽车。六、高压互锁的回路设计高压互锁用低压信号监视高压回路完整性的一种安全设计方法。高压互锁有两个方面需要考虑，一是低压系统要全面检测到整个高压系统每个连接处的连接状态，另一个问题是实现低压检测回路的信息领先于高压回路断开的动作。在高压断开状态，低压回路被切断；在高压连接状态，低压回路被短接从而形成完整的低压回路并保持必要的提前量。如图3-3-4低压端子回路比橙色的高压端子先接通，后断开。

高压互锁（所有高压辅件组成的串联闭环电路）八、比亚迪E5的高压互锁八、比亚迪E5的高压互锁八、比亚迪E5的高压互锁高压安全保护；碰撞断高压电保护；漏电断高压电保护；高压互锁保护；结构互锁、功能互锁、空调互锁（程序性互锁）主动泄放保护；--5秒内把预充电容电压降低到≤60V，迅速释放危险电能;被动泄放保护；--2分钟内把预充电容电压降低到≤60V，被动泄放做为主动泄放失效的二重保护。九、比亚迪E5的安全保护十、比亚迪E5的高压互锁案例

漏电传感器含有CAN通讯功能，主要监测与动力电池输出相连接的负母线与车身底盘之间的绝缘电阻，来判定高压系统是否存在漏电。漏电传感器将漏电数据信息通过CAN信号发送给电池管理器、VTOG，采取相应保护措施。漏电传感器十一、漏电传感器的结构原理漏电传感器（5#模组）\搭铁线安装位置：

搭铁线安装位置十一、漏电传感器的结构原理漏电数据判定十一、漏电传感器的结构原理

漏电传感器主要监测与动力电池输出相连接的负母线与车身底盘之间的绝缘电阻；负极----车身绝缘阻值100Ω/V＜R≤500Ω/V一般漏电

≤

100Ω/V严重漏电十二、漏电传感器的电路图图3-3-7漏电传感器的工作原理十三、漏电传感器的插接口工具：1、万用表（能精确到小数点后4位）2、100KΩ电阻检测步骤一：十四、F3DM动力电池的漏电检测检测步骤二：十四、F3DM动力电池的漏电检测检测步骤三：比较V正和V负，选择电压大的进行下一步；（例如V正>V负）万用表+—V1万用表+—V2并联一个100KΩ电阻测试新能源汽车检测漏电的性能视频十四、F3DM动力电池的漏电检测检测步骤四：计算：不漏电漏电V1-V2V2×R动力电池当前总电压≥500Ω/VV1-V2V2×R≤500Ω/V动力电池当前总电压十四、F3DM动力电池的漏电检测电阻值十四、F3DM动力电池的漏电检测任务3 智能汽车无钥匙进入与启动系统检修项目四智能新能源汽车整车控制技术一、秦EV的无钥匙进入与防盗系统组成1.典型纯电动汽车秦EV智能钥匙系统控制器的特点：1、无转向轴锁；2、无高频接收器(集成在IK内部);3、高频频率：434MHz,

不能与315MHZ

的智能钥匙系统混用；4、集成蓝牙钥匙功能安装在汽车尾箱左侧二、秦EV的无钥匙进入与防盗系统组成1.典型纯电动汽车秦EV三、秦EV的智能钥匙和备用钥匙读卡器位置智能钥匙高频为434MHz用户握住驾驶员侧的门把手（也可以是副驾、左后、右后门把手）；PEPS控制器通过门把手传感器或微动开关识别出用户动作；PEPS控制器交错触发各个低频天线发送低频信号；位于车辆内或车辆附近区域的、与该车辆匹配的智能钥匙收到低频天线的信息，并测量各自的接收强度；智能钥匙发出一个高频信息，带有各个低频天线接收强度、钥匙标识信号和钥匙防盗锁密码信息；PEPS控制器通过高频天线接收智能钥匙的信息；PEPS控制器检测发送消息的智能钥匙是否具有正确的防盗密码；四、无钥匙进入与启动系统工作过程PEPS控制器通过检测所收到的各低频天线的信号接收强度，确定发送消息的智能钥匙是否位于车外有效检测区域；而对于车辆启动（高压上电），要求智能钥匙必须在车内有效检测区域。如果解锁车辆的各项条件均满足，则相应的消息被传送到CAN总线上，车辆解锁。启动车辆的工作流程与此同理，不再赘述。在使用过程中，如智能钥匙的电池电量耗尽、空间存在电磁干扰等，造车车辆无法解闭锁、无法启动等问题，需要取出智能钥匙中隐藏的机械钥匙，通过主驾门的机械锁来解锁或闭锁车辆。同时将智能钥匙贴近备用启动区，按启动按钮起动车辆。四、无钥匙进入与启动系统工作过程五、比亚迪E5车天线布置六、比亚迪秦EV启动控制电路图驾驶员随身携带有效钥匙，通过智能钥匙系统，驾驶员不需要对汽车钥匙作任何操作，仅需按下门把手上的微动开关---便可执行开门、转向轴锁解锁、上电和启动车辆等动作；

系统由I-KeyECU控制，当I-KeyECU探测到钥匙在有效区域范围内，进行身份识别后，通过CAN线与BCM通讯，完成整套系统动作。以下情况，智能钥匙系统可能失效1、钥匙电池电量不足2、附近有很强的磁场或电场如TV信号塔等3、钥匙被金属物体屏蔽4、钥匙与手机放在一起5、附近另外一辆车同时也在进行智能钥匙系统工作七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统无钥匙系统控制器钥匙高频接收模块右前门外拉手总成-车外探测天线（右）-微动开关（右）前部探测天线总成车内探测天线（中）左前门外拉手总成-车外探测天线（左）-微动开关（左）车内探测天线（后）启动按钮七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统智能钥匙控制器和高频接收器安装于左侧C柱内侧智能钥匙控制器高频接收器七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统1、“闭锁”按键2、“开锁”按键3、“后背门开启”按键4、机械钥匙5、“锁止”按键七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统系统框图七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统工作原理七、比亚迪唐的智能钥匙防盗系统无钥匙进入工作流程1、按下微动开关，智能钥匙系统控制器驱动车门把手内的车外探测天线会发出125kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；2、当钥匙靠近车辆时，智能钥匙接收到低频探测信号后，发出315MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；3、高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；4、控制器进行信息认证成功后，会通过CAN线与车身控制器模（BCM）块进行通讯，BCM控制门锁电机执行开闭、锁。比亚迪唐八、比亚迪唐的智能钥匙工作流程无钥匙启动工作流程1、按下启动按钮，智能钥匙系统控制器驱动车内的2根探测天线发出125kHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；2、在车内的智能钥匙接收到低频探测信号后，发出315MHz的高频信号，信号中含有密码认证信息；3、高频接收模块接收到智能钥匙发出的信号后进行解调并传递给智能钥匙控制器；4、控制器进行信息认证成功后，会通过CAN线与转向轴锁（ECL）进行通讯，进行密码信息认证；5、控制器与轴锁信息认证成功后，会将认证成功的信息通过CAN线传递给BCM，BCM控制车辆进行上电或启动。比亚迪唐八、比亚迪唐的智能钥匙工作流程无电模式启动工作流程1、当车辆提示检测不到钥匙时，启动按钮会发出125KHz的低频探测信号，信号中含有加密报文；2、将钥匙贴近启动按钮，钥匙接收到低频信号后，反馈给读卡器一个125KHz的低频信号，信号中含有密码认证信息；3、启动按钮将信息传递给智能钥匙系统控制器；4、控制器进行信息认证成功后，会通过CAN线与转向轴锁（ECL）进行通讯，进行密码信息认证；5、控制器与轴锁信息认证成功后，会通过CAN线传递给BCM，BCM控制车辆进行上电或启动。比亚迪唐八、比亚迪唐的智能钥匙工作流程03电机控制器防盗启动防盗，锁的是电机控制器（VTOG），即在整车上OK电之前，电机控制器也需要对码。如果电机控制器未进行匹配，整车无法上OK电。在更换电机控制器（目前采用更换四合一总成方式）时，使用比亚迪专用解码仪先对原车的VTOG进行密码清除，然后再对换上的备件进行防盗编程。VDS1000附加功能中有“电机控制器编程”、“电机控制器密码清除”，如图：九、防盗启动案例03电机控制器防盗启动防盗，锁的是电机控制器（VTOG），即在整车上OK电之前，电机控制器也需要对码。如果电机控制器未进行匹配，整车无法上OK电。在更换电机控制器（目前采用更换四合一总成方式）时，使用比亚迪专用解码仪先对原车的VTOG进行密码清除，然后再对换上的备件进行防盗编程。VDS1000附加功能中有“电机控制器编程”、“电机控制器密码清除”，如图：九、防盗启动案例任务4 智能汽车辅助驾驶与线控底盘系统检修项目四智能新能源汽车整车控制技术在ADAS中，通常融合多个传感器信息实时感知周边环境，为车辆计算系统提供精准的路况数据、障碍物和道路标线等相关信息。软件系统根据传感器的输入实时构建汽车周围环境的空间模型或计算行驶的危险级别。接着，将输出提供给驾驶人或指定系统应如何预警或主动干预车辆控制。图8-1-1ADAS系统在车辆上的应用示意图一、高级驾驶辅助系统高级驾驶辅助系统（AdvancedDriverAssistanceSystems，简称ADAS），是指利用安装在车辆上的传感器、通信、决策及执行等装置，监测驾驶人、车辆及其行驶环境并通过影像、灯光、声音、触觉提示/警告或控制等方式辅助驾驶人执行驾驶任务或主动避免/减轻碰撞危害的各类系统的总称。按照功能不同，ADAS可分为改善视野类ADAS自主控制类ADAS其他类型ADAS预警类ADAS二、高级驾驶辅助系统分类（1）改善视野类ADAS改善视野类ADAS是指通过环境感知传感器、V2X通信技术等扩大驾驶人视野范围，从而提高驾驶人视野较差环境下行车安全的驾驶辅助系统，包括夜视辅助系统、全息影像监测系统和自适应照明系统等。二、高级驾驶辅助系统分类如图自适应前照明系统通过感知道路状况、行驶信息等，调节不同照明模式，使近光灯光轴在水平方向上与转向盘转角联动进行左右转动，在垂直方向上与车高联动进行上下摆动的灯光随动系统。图8-1-2自适应前照明系统如图8-1-3所示，车道偏离预警系统通过安装在内视镜附近的摄像头检测前方车道线，并计算出本车与车道线的实时距离，从而判断车辆是否偏离车道。当发现车辆在无换道意图即将偏离本车车道时，通过报警或振动等方式提醒驾驶人。图8-1-3车道偏离预警系统二、高级驾驶辅助系统分类（2）预警类ADAS预警类ADAS是指自动监测车辆可能发生的危险并提醒驾驶人，从而防止发生危险或减轻事故伤害的驾驶辅助系统，包括：车道偏离预警系统、前向碰撞预警系统和盲区监测系统等。如图8-1-4所示，自动紧急制动系统利用车载传感器（如雷达、摄像头等）探测本车前方的车辆、行人及其他障碍物，并检测本车运动状态及其与前方障碍物之间的相对距离、相对速度等信息，实时判断是否存在碰撞危险。图8-1-4自动紧急制动系统二、高级驾驶辅助系统分类（3）自主控制类ADAS自主控制类ADAS是指自动监测车辆可能发生的危险并提醒，必要时系统会主动介入车，通过控制车辆的横、纵向运动防止发生危险或减轻事故伤害的驾驶辅助系统，包括：车道保持辅助系统、自动紧急制动系统、自适应巡航控制系统和换道辅助系统等。如图8-1-5所示，沃尔沃驾驶员状态监测系统通过摄像头、红外照明确定驾驶员目光的方向、双眼的闭合程度以及头部的位置和角度。系统根据这些数据分析驾驶员的状态，一旦驾驶人出现注意力不集中或疲劳驾驶的情况，安全辅助系统会立即启动。图8-1-5驾驶状态监测系统二、高级驾驶辅助系统分类系统名称图示功能介绍使用车型举例汽车自适应前照明系统

自动调节前照明系统的工作模式丰田RAV4汽车夜视辅助系统

晚上使用热成像呈现行人或动物奥迪A8L表8-2-1改善视野类ADAS二、高级驾驶辅助系统分类系统名称图示功能介绍使用车型举例汽车平视显示系统

将汽车驾驶辅助信息、导航信息、ADAS信息等投影在前方，方便阅读奥迪A6L全景泊车系统

四周360°全景提示东风雷诺新科雷傲表8-2-1改善视野类ADAS（续表）二、高级驾驶辅助系统分类汽车自适应前照明系统（AdaptiveFrontLightingSystem，AFS）通过车速传感器、转向盘角度传感器、车高传感器等感知车辆行驶状态信息，自动调节前照明系统的工作模式，可实现城市道路照明、高速公路公路照明、转弯道路照明及阴雨天气照明等不同照明模式的调节，保障车辆不同条件下的照明效果。夜视辅助系统（NightViewAssist，NVS）主要采用雷达、红外传感器等，通过激光、毫米波、热成像等对光照要求不高的探测方法，实现夜间行驶环境的感知，用于识别行人、车辆等障碍物信息。汽车平视显示系统（HeadUpDisplay,HUD），又称抬头显示系统，是指将驾驶相关的重要信息投影到驾驶人前方的车辆前挡玻璃视野之内，使驾驶人的视线无需离开前方道路，即可查看驾驶相关的重要信息，从而有效地避免驾驶人的注意力分散，保障行驶安全。全景泊车系统（AroundViewMonitor，简称AVM）又称“360度全景可视泊车系统”，采用环视摄像头、雷达等传感器，通过车辆显示屏幕观看四周摄像头图像，帮助驾驶员在停车过程中了解车辆周边视线盲区，使停车更直观方便。二、高级驾驶辅助系统分类全景泊车系统又称为“全息影像停车辅助系统”、“汽车环视系统”或“360度全景可视泊车系统”，是在停车过程时，通过车辆显示屏幕观看四周摄像头图像，帮助驾驶员了解车辆周边视线盲区，使停车更直观方便。如图全景泊车系统主要由安装在车身前后左右的四个超广角鱼眼摄像头、人机交互界面和系统主机等组成。图8-2-1全景泊车系统组成（1）全景泊车系统组成如图8-2-2所示，左边为全息影像，右边为单一方向影像。图8-2-2全景泊车系统显示图全景泊车系统的四个超广角鱼眼摄像头同时采集车辆四周的影像，经过图像处理单元畸变还原→视角转化→图像拼接→图像增强，最终形成一幅车辆四周无缝隙的360度全景俯视图。在显示全景图的同时，也可以显示任何一方的单视图，并配合标尺线准确地定位障碍物的位置和距离。二、高级驾驶辅助系统分类系统名称图示功能介绍使用车型举例前向防撞预警系统

识别潜在的危险情况并通过提醒帮助驾驶员避免或减少前向碰撞事故日产楼兰车道偏离预警系统

在车辆可能偏离车道时给与驾驶员提示，减少因车道偏离而造成的事故东风本田-思域盲区监测系统

监测盲区内车辆或行人事故，识别潜在危险，并进行及时报警雪铁龙C4世嘉表8-3-1目前应用较多的预警类ADAS二、高级驾驶辅助系统分类前向防撞预警系统（ForwardCollisionWarningSystem,FCWS）通过各种传感器，比如摄像头、雷达等，实时检测车辆前方的物体，并检测目标车辆距离本车的距离。当安全距离小于阈值时，则发出警报提示驾驶人，有效降低了交通事故的发生。车道偏离预警系统（LaneDepartureWarningSystem，LDWS）通过摄像头或激光雷达等监测车道线和本车的相对位置，在车辆即将在横向方向上偏离出车道线时，给予驾驶人提醒(通过蜂鸣器、方向盘振动、LCD显示等)，促使驾驶人保持在原来的行驶车道内，避免交通事故的发生。盲区监测系统（BlindSpotInformationSystem，BLIS）通过雷达、摄像头等装置，在车辆行驶时对车辆两侧的盲区进行探测，如果有其他车辆进入盲区，会在后视镜或其他指定位置对驾驶人进行提示，从而告知驾驶人何时是换道的最好时机，大幅度降低了因换道而发生的事故。二、高级驾驶辅助系统分类如图8-3-1所示，车道偏离预警系统主要道路和车辆状态感知、车道偏离评价算法和报警系统等模块组成。图8-3-1车道偏离预警系统示意图二、高级驾驶辅助系统分类a摄像头采集行驶车道标示线b系统工作过程示意图（2）车道偏离预警系统工作原理如图8-3-2所示，当车道偏离预警系统开启时，摄像头会时刻采集行驶车道的标识线，通过图像处理获得汽车在当前车道中的位置参数，当检测到汽车偏离车道时，传感器会及时收集车辆数据和驾驶人的操作状态，之后由控制器发出警报信号，整个过程大约在0.5秒完成，为驾驶人提供更多的反应时间。而如果驾驶人打开转向灯，正常进行变线行驶，那么车道偏离预警系统不会做出任何提示。二、高级驾驶辅助系统分类系统名称图示功能介绍使用车型举例车道保持辅助系统

修正即将穿越过车道线的车辆，使车辆保持在原车道内奥迪A6自动刹车辅助系统

主动干预使汽车自动制动，从而防止追尾事故的发生朗逸PLUS二、高级驾驶辅助系统分类系统名称图示功能介绍使用车型举例自适应巡航控制系统

在设定的速度范围内自动调整行驶速度，以适应驾驶环境变化睿骋CC自动泊车辅助系统

识别有效的泊车空间，并通过控制单元控制车辆进行泊车东风雷诺新科雷嘉二、高级驾驶辅助系统分类车道保持辅助系统(LaneKeepAssistSystem，LKAS)通过前视摄像头实时监测车辆与车道线的相对位置，持续或在必要情况下介入车辆横向运动控制，使车辆保持在原车道内行驶。此系统有两种功能可供选择：车道偏离辅助修正功能和车道保持功能。目前该系统主要应用于结构化的道路上，如在高速公路和路面条件较好(车道线清晰)的公路上行驶时，当车速达到65km/h或以上才开始启动运行。二、高级驾驶辅助系统分类自动制动辅助系统（AutonomousEmergencyBraking，AEB），又称为自动紧急制动系统，主要由三个模块构成，包括测距模块、控制模块和制动模块。自动制动辅助系统采用毫米波雷达测出与前车或者障碍物的距离，然后利用数据分析模块将测出的距离与警报距离、安全距离进行比较，小于警报距离时就进行警报提示，而小于安全距离时如果驾驶人没有来得及踩制动踏板，AEB系统会主动干预使汽车自动制动，从而防止追尾事故的发生。4、自主控制类ADAS认知先进驾驶辅助系统自适应巡航控制系统（AdaptiveCruiseControl，ACC）通过安装在车辆前部的车距传感器（一般为毫米波雷达），持续扫描车辆前方道路，从而得知前车的车速与相对距离，行驶中会自动侦测车速，当与前车的距离越来越小时，会对应调整自身车速，与前方车辆保持安全距离，在设定的速度范围内自动调整行驶速度，以适应前方车辆和/或道路条件等引起的驾驶环境变化。二、高级驾驶辅助系统分类自动泊车辅助系统（AutonomousParkAssist，APA）主要由信息检测单元、ECU和执行单元等组成，利用车载传感器（一般为超声波雷达或摄像头）识别有效的泊车空间，并通过ECU控制车辆（转向盘转角、节气门、制动）进行泊车。图8-4-1为自适应巡航控制系统工作示意图，自适应巡航控制系统工作状态下，当雷达侦测到前方有慢车时，开始减速将车速调节至与前方车辆相同，并保持安全距离。当前方车辆离开后，将车速回到预先设定的车速。图8-4-1自适应巡航控制系统工作示意图二、高级驾驶辅助系统分类测距传感器用来获取车间距离信号，一般使用毫米波雷达或激光雷达；转速传感器用于获取实时车速信号，；转向角传感器用于获取汽车转向信号；节气门位置传感器用于获取节气门开度信号；制动踏板传感器用于获取制动踏板动作信号。图8-4-2为测距传感器的安装位置及工作示意图。图8-4-2测距传感器的安装位置及工作示意图1）信息感知单元二、高级驾驶辅助系统分类ECU根据驾驶员所设定的安全车距及巡航行驶速度，结合信息感知单元传送来的信息确定当前车辆的行驶状态，做出车辆的控制决策，并输出给执行单元。例如当两车间的距离小于设定的安全距离时，ECU计算实际车距和安全车距之差及相对速度的大小，选择减速方式，同时通过报警器向驾驶人发出报警，提醒驾驶人采取相应的措施。2）ECU二、高级驾驶辅助系统分类执行单元主要执行ECU发出的指令，它包括节气门控制器、制动控制器、挡位控制器和转向控制器等，节气门控制器用于调整节气门的开度，使车辆作加速、减速及定速行驶；制动控制器用于紧急情况下的制动；挡位控制器用于控制车辆变速器的挡位；转向控制器用于控制车辆的行驶方向。3）执行单元人机交互界面用于驾驶人设定系统参数及系统状态信息的显示等。驾驶人可通过设置在仪表盘或转向盘上的人机界面启动或清除ACC系统控制指令。启动ACC系统时，要设定当前车辆在巡航状态下的车速和与目标车辆间的安全距离，否则ACC系统将自动设置为默认值，但所设定的安全距离不可小于设定车速下交通法规所规定的安全距离。4）人机交互界面二、高级驾驶辅助系统分类图8-4-3为不同安全距离模式及适用道路条件示意图，驾驶员可根据驾驶习惯和道路场景进行安全距离设定，如舒适型驾驶模式下安全距离时距为2.3s，舒适型驾驶模式下安全距离时距为1.0s。图8-4-3不同安全距离模式及适用道路条件示意图二、高级驾驶辅助系统分类a.匀速b.减速c.跟随d.加速二、高级驾驶辅助系统分类在车辆行驶过程中，安装在车辆前部的车距传感器持续扫描车辆前方道路，同时轮速传感器采集车速信号。当车辆前方无障碍物时，车辆按设定的速度巡航行驶；当行驶车道的前方有其他前行车辆时，自适应巡航控制系统ECU将根据本车和前车之间的相对距离及相对速度等信息，通过与ABS、发动机控制系统、自动变速器控制系统协调动作，对车辆纵向速度进行控制，使本车与前车始终保持安全距离行驶。自适应巡航控制系统的工作示意图如图8-4-4所示，共有,4种典型的操作，即巡航控制、减速控制、跟随控制和加速控制。图中假设当前车辆设定车速为100km/h，目标车辆行驶速度为80km/h。1）如图8-4-4（a）所示，当前方无车辆时，主车将处于普通的巡航驾驶状态，按照驾驶人设定的车速行驶（100km/h），驾驶人只需要进行方向的控制。2）如图8-4-4（b）所示，当车辆前方出现目标车辆时，如果目标车辆的速度（80km/h）小于主车时，主车将自动开始进行减速控制（100km/h降到80km/h），确保两车的距离为所设定的安全距离。3）如图8-4-4（c）所示，当两车之间的距离等于安全车距后，采取跟随控制，即与目标车辆以相同的车速行驶（80km/h）。4）如图8-4-4（d）所示，当前方的目标车辆发生移线，或主车移线行驶使得主车前方又无行驶车辆时，自适应巡航控制系统将对主车进行加速控制，使主车恢复至设定的行驶速度（100km/h）。二、高级驾驶辅助系统分类如图8-4-5所示，自适应巡航控制系统控制单元可以设定自动跟踪的车辆，当本车跟随前车行驶时，自适应巡航控制系统控制单元可以将车速调整为与前车相同，同时保持稳定的车距，而且车距是可调的。图8-4-5带编队辅助功能的自适应巡航控制系统二、高级驾驶辅助系统分类疲劳驾驶检测系统（DriverFatigueMonitorSystem，DFMS）是通过检测驾驶人面部特征信息、对车辆的操纵行为、驾驶人的生理信号等对驾驶人疲劳状态判断，监视并提醒驾驶人自身的疲劳状态，减少驾驶人疲劳驾驶的潜在危害。图8-5-1为通过摄像头监视驾驶人的面部特征来进行疲劳检测的系统。通过摄像头监视驾驶人的面部特征来进行疲劳检测的系统二、高级驾驶辅助系统分类分神驾驶检测系统（DriverDistractedMonitoringSystem，DDMS）与疲劳驾驶检测系统类似，通过检测驾驶人面部特征信息、对车辆的操纵行为、驾驶人的生理信号等对驾驶人精神状态判断，判断驾驶人注意力是否专注在驾驶操作上，当检测到驾驶人有长时间接打电话、操作车载设备、视线不在前方道路上等情况发生时，及时进行报警，减少驾驶人分神驾驶的潜在危害。图8-5-2为分神驾驶的驾驶场景——操作车载触摸屏。图8-5-2分神驾驶场景——操作车载触摸屏二、高级驾驶辅助系统分类如图8-5-3所示，采用心电信号ECG对驾驶人进行测量，疲劳状态下驾驶人的心跳速度明显下降。研究人员很早就已经发现EEG能够直接反映大脑的活动状态。研究发现在进入疲劳状态时，EEG中的delta

波和theta

波的活动会大幅度增长，而alpha波活动会有小幅增长。另一项研究通过在模拟器和实车中检测EEG信号，试验结果表明EEG对于检测驾驶人疲劳是一种有效的方法。研究人员同时发现，EEG信号特征有很大的个人差异，如性别和性格等，同时也和人的心理活动相关很大。图8-5-3驾驶员疲劳状态下心跳检测二、高级驾驶辅助系统分类如图8-5-4所示，采用驾驶人的眼动特性进行疲劳驾驶检测。利用头部位置传感器检测驾驶人点头动作，通过电容传感器阵列输出驾驶人头部距离每个传感器的位置，可实时跟踪头部的位置，根据头部位置的变化规律判定驾驶人是否瞌睡。图8-5-4基于眼动特性进行疲劳驾驶检测二、高级驾驶辅助系统分类利用对检测到的驾驶人的转向盘操作数据进行处理，研究结果在一定程度上揭示了驾驶人的方向盘操作与疲劳之间的关系。研究指出转向盘的操作是一种有效的驾驶疲劳的判断手段，如图8-5-5所示。图8-5-5基于转向盘操作进行疲劳驾驶检测二、高级驾驶辅助系统分类图8-5-6为基于信息融合的检测方法，红外线摄像机持续地记录驾驶人的眨眼频率以及每次闭眼的时长，同时还考虑到脑电信号EEG、车速、加速度、转向盘转动的角度以及转向灯和踏板的使用情况等多种因素。如果检测到疲劳状态，系统就会发出预警。图8-5-6基于信息融合的检测方法二、高级驾驶辅助系统分类

准确性可靠性舒适度成本基于驾驶人生理信号检测方法高低低高基于驾驶人生理反应检测方法较高较高高低基于驾驶行为检测方法较高较高较高低基于信息融合的检测方法高高较高较低表8-5-1不同疲劳驾驶检测方法性能对比二、高级驾驶辅助系统分类线控技术（XbyWire），是将驾驶员的操作动作经过传感器转变成电信号来实现传递控制，替代传统机械系统或者液压系统，并由电信号直接控制执行机构以实现控制目的，基本原理如图5-1所示。该技术源于美国国家航空航天局（NationalAeronauticsandSpaceAdministration，NASA）1972年推出的线控飞行技术（FlybyWire）的飞机。其中，“X”就像数学方程中的未知数，代表汽车中传统上由机械或液压控制的各个部件及相关的操作。三、底盘线控技术由于线控系统取消了传统的气动、液压及机械连接，取而代之的是传感器、控制单元及电磁执行机构，所以具有安全、响应快、维护费用低、安装测试简单快捷的优点。智能网联线控技术主要包括线控转向技术、线控制动技术、线控驱动技术、线控换挡技术和线控悬架技术等。图5-1线控技术的基本原理图三、底盘线控技术1、线控转向系统认知线控转向系统，主要由方向盘模块、转向执行模块和ECU三个主要部分以及自动防故障系统、电源系统等辅助模块组成，如图5-1-2所示。图5-1-2线控转向系统组成结构图三、底盘线控技术1、线控转向系统认知图5-1-5线控转向系统工作原理图三、底盘线控技术2、线控驱动系统认知智能网联汽车底盘线控技术一、线控驱动系统简介线控驱动系统（DriveByWire，DBW），是智能网联汽车实现的必要关键技术，为智能网联汽车实现自主行驶提供了良好的硬件基础，也称为线控节气门或者电控节气门（ThrottlebyWire）。2.传统汽车线控驱动系统对于传统汽车而言，加速踏板的自动控制是实现线控驱动的关键，如图5-2-2所示。主要有以下两种方式。图5-2-2传统汽车线控驱动系统控制原理图三、底盘线控技术2、线控驱动系统认知智能网联汽车底盘线控技术方式一在加速踏板的位置增加一套执行机构，去模拟驾驶员踩加速踏板。同时还要增加一套闭环负反馈控制系统，输入是目标车速信号，实际车速作为反馈。通过控制系统计算，去控制执行机构具体动作（图5-2-3）。方式二接管节气门控制单元加速踏板的位置信号，只需要增加一套控制系统，输入目标车速信号，把实际的车速作为反馈，最后控制系统计算输出加速踏板位置信号给节气门控制单元。图5-2-3传统汽车线控驱动系统控制方式图三、底盘线控技术如图5-2-4所示，由于电动汽车整车控制单元（VCU）的主要功能是通过接收车速信号、加速度信号以及加速踏板位移信号，实现扭矩需求的计算，然后发送转矩指令给电机控制单元，进行电机转矩的控制，所以通过整车控制单元VCU的速度控制接囗来实现线控驱动控制。图5-2-4电动汽车线控驱动系统控制原理图三、底盘线控技术3、线控制动系统认知图5-3-1传统制动系统与线控制动系统的区别传统制动系统与线控制动系统的区别如图5-3-1所示，线控制动技术在F1赛车上的应用已经非常成熟，但因其成本及技术问题，并未在乘用车上普及。早期的宝马M3，曾经采用过线控制动系统这种制动方式。由于线控制动通过ECU实现系统控制，ECU的可靠性、抗干扰性、容错性以及多控制系统之间通信的实时性，都有可能对制动控制产生影响，制约了线控制动系统的应用与推广。三、底盘线控技术根据工作原理的不同，线控制动控制技术分为电子液压制动系统（EHB）电子机械制动系统（EMB）三、底盘线控技术图5-3-2电子液压制动系统（EHB）结构图EHB主要由电子踏板、电子控制单元（ECU）、液压执行机构等部分组成。电子踏板是由制动踏板和踏板传感器（踏板位移传感器）组成。加速踏板位置传感器用于检测踏板行程，然后将位移信号转化成电信号传给ECU，实现踏板行程和制动力按比例进行调控。如图5-3-2所示。三、底盘线控技术EMB系统，主要由电子机械制动器、ECU和传感器等组成，如图5-3-3所示。EMB结构极为简单紧凑，制动系统的布置、装配和维修都非常方便，同时由于减少了一些制动零部件，大大减轻了系统的重量，更为显著的优点是随着制动液的取消，使汽车底盘使用、工作及维修环境得到很大程度地改善。图5-3-3EMB的结构图三、底盘线控技术5、线控悬架系统认知智能网联汽车底盘线控技术图5-5-1MAGICBODYCONTROL线控悬架系统奔驰新一代S级采用的MAGICBODYCONTROL线控悬架系统，可以根据前方路面状况，自动调节减震器的阻尼系数、车身高度等车辆参数，悬架刚度、阻尼等关键参数跟随汽车载荷、行驶速度而变化。如图5-5-1所示。三、底盘线控技术线控悬架系统，主要由模式选择开关、传感器、ECU和执行机构等部分组成，如图5-5-2所示。图5-5-2典型线控悬架系统工作原理示意图三、底盘线控技术5、线控悬架系统认知如图5-5-3所示，线控悬架系统ECU可以实现减振器阻尼、空气弹簧刚度以及空气弹簧长度（车身高度）的控制等主要功能。三、底盘线控技术减振器阻尼和弹簧刚度的控制主要保证车身在多种工况下的稳定性和舒适性，具体工况包括防侧倾控制、防点头控制、防下蹲控制、高车速控制、不平整路面控制等，如图5-5-4所示。5、线控悬架系统认知图5-5-4典型线控悬架系统工作原理示意图4）避免刹车时出现点头3）不平路面吸收起伏颠簸2）避免起步时车辆抬头1）减少车辆出现侧倾三、底盘线控技术5、线控悬架系统认知（1）刚度可调，可改善汽车转弯侧倾、制动前倾和加速抬头等情况；（2）汽车载荷变化时，能自动维持车身高度不变；（3）在颠簸路面行驶时，能自动改变底盘高度，提高汽车的通过性；（4）可抑制制动点头和加速抬头现象，充分利用车轮与地面的附着条件，加速制动过程，缩短制动距离；（5）使车轮与地面保持良好的接触，提高车轮与地面的附着力，增加汽车抵抗侧滑的能力。三、底盘线控技术新能源整车控制技术目录Contents项目一新能源汽车CAN总线通讯技术项目二新能源汽车LIN及其他总线通讯技术项目三车载以太网通信及车联网控制技术项目四智能新能源汽车整车控制技术项目五混合动力汽车整车控制技术项目五混合动力汽车整车控制技术任务1 混合动力汽车整车控制系统检修项目五混合动力汽车整车控制技术一、什么是混合动力汽车？混合动力电动汽车（HybridElectricalVehicle，简称HEV）是指同时装备两种动力来源—热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。混合动力汽车包括油电混合动力汽车、气电混合动力汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，同时让发动机始终保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与排放。二、混合动力汽车有哪些分类？1.串联式混合动力电动汽车车辆的驱动力只来源于电动机，特点是发动机带动发电机发电，其电能通过传输线路及控制器直接输送到电动机，由电动机产生驱动力矩驱动汽车。二、混合动力汽车有哪些分类？2.并联式混合动力电动汽车车辆的驱动力由电动机和发动机同时或单独供给的混合动力汽车。特点是可以单独使用发动机或电动机作为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。3.混联式混合动力电动汽车发动机输出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电，发电机输出的电能输送给电动机或电池，电动机产生的驱动转矩通过动力合成装置传送给驱动桥。二、混合动力汽车有哪些分类？混联式混合动力电动汽车的结构混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式的结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。混联式混合动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。唯一的缺点就是价格高，结构复杂。混联式混合动力电动汽车综合了串联式和并联式结构特点组成的，由发动机、电动机或发动机和驱动电机三大动力总成组成。二、混合动力汽车有哪些分类？二、混合动力汽车有哪些分类？三、丰田混合动力汽车的能量分配？1.在起动及低速行驶时，THS仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。2.在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给HV蓄电池充电。3.在减速或制动时，THS油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到HV蓄电池中。丰田普锐斯混合动力系统工作能量分配图四、本田混合动力汽车的系统工作模式本田Insight混合动力系统工作模式整车系统图（能量传递路线）

高压配电箱动力电池

动力电池管理器车载充电器充电装置放电装置制动回馈前驱动电机控制器后驱动电机控制器发动机前驱动电机控制器与DC后驱动电机控制器压缩机PTC前电机后电机车身电器油门信号制动信号档位信号前电机后电机低压铁电池五、比亚迪混合动力汽车的工作模式与控制原理六、比亚迪-唐混合动力汽车的结构与组成前舱主要部件分布电动压缩机2.0TI发动机前驱动电机控制器发动机ECU暧风加热器电动真空泵整车高压电器分布图六、比亚迪-唐混合动力汽车的结构与组成4#开关组HEV模式(经济/运动)当用户从EV模式切换到HEV模式后，车辆由发动机和电机共同驱动，实现了最佳的动力性，但仍能保证混合动力系统具有良好的经济性。纯电动工作模式下，动力电池提供电能，以供电机驱动车辆，可以满足各种工况行驶，如起步、倒车、怠速、急加速、匀速行驶等。即：（车速<140km/h）且(SOC>15%)EV模式(经济/运动)模式切换开关七、比亚迪-唐混合动力汽车的系统工作模式发电模式原地发电模式（P/N档，D、R车速为0时）S0C低于10%开始，到15%结束当电量不足或高压系统故障时，可单独使用发动机驱动，实现了燃油系统的独立性。行车发电模式动力回馈模式七、比亚迪-唐混合动力汽车的系统工作模式油车模式PHEV在乘用车和商用车领域都有商业化的示范：在乘用车领域

以丰田的插电式普锐斯为代表采用并联式

以比亚迪F3DM为代表在客车领域以宇通新能源客车为代表普锐斯PHEV透视图丰田普锐斯汽车插电式车由动力电池、发动机、混合动力总成（电机MG1、电机MG2、动力分配机构及电机减速机构）、车载充电器、充电用电线、燃油箱等组成。八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式普锐斯车载电源系统采用额定电压为345.6V、电量为5.2kW·h的锰酸锂电池。通过逆变器供电时，直流电压为345.6V升压到650V，充电式从650V的交流电降压为345.6V的直流电。普锐斯混合动力系统采用的混联结构，在此动力系统中，可以同时使用双擎动力驱动汽车行驶，同时产生剩余电力还可以再回收。普锐斯插电式构型八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式普锐斯动力总成和传递机构主要由电机MGI、电机MG2、动力分配行星排、减速行星排、过渡齿轮、主减速器和差速器（未画出）等组成。普锐斯插电式混合动力总成机构组件在减速行星排中，行星架固定，太阳轮与MG2相连，齿圈与动力分配行星排的齿圈相连。MG2的动力经过减速行星排减速增矩后，也通过过渡齿轮向主减速器输出。八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式发动机停车起动模式下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图停车状态下，驱动轮停止转动，动力分配行星排的齿圈也停止转动。MG1以电动方式工作，带动太阳轮旋转，并通过行星架起动发动机。发动机停车起动模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式停车充电模式下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆在停车状态下，如果电池SOC处于正常值范围内，则发动机、MG1和MG2都停止工作。如果SOC下降到设定值，则控制系统起动发动机，通过动力分配行星排把发动机动力传递给MG1发电，为电池充电。停车充电模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式起步和低负荷模式1下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图在电池SOC处于正常范围时，系统只靠MG2输出驱动力使车辆起步和低负荷行驶。此时发动机停止工作，MG1空转不发电。起步和低负荷模式1（SOC正常）八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式起步和低负荷模式2下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图在SOC下降到设定值时，发动机起动，其输出动力被分成两部分：一部分直接流向主减速器驱动车辆；另一部分驱动MG1发电。MG1发出的电能又被分成两部分：一部分供给MG2驱动车辆；另一部分为电池充电。起步和低负荷模式2（SOC低）八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式巡航模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆在巡航模式下，发动机运转在高效区域，主要以发动机的动力驱动车辆，发动机动力被动力分配机构分为两路：一路作为驱动力传递给驱动轮；另一路驱动MG1发电，并用该电力驱动MG2，辅助驱动车辆。

巡航模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式加速模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆从定速行驶开始实施加速，在提高发动机功率和MG1发电量的同时，电池也向MG2提供电能，增大驱动转矩，提升整车驱动能力。加速模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式制动能量回馈模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆减速或制动时，在电池的SOC允许的情况下，车辆动能通过驱动轮驱动MG2以发电机方式工作，将动能转换为电能，给电池充电。

制动能量回馈模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式倒车模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图在电池SOC处于正常值范围内时，MG2作为电动机反转工作，驱动车辆倒车；当SOC下降到设定值时，起动发动机，带动MG1发电，产生的电力驱动MG2反转工作来驱动车辆。

倒车模式八、丰田普锐斯插电式混合动力汽车的系统工作模式上电流程图MICU发送启动命令通过网关给BMS、前驱动电机控制器BMS得电，且收到报文负极接触器吸合上电失败吸合预充接触器吸合主接触器\断开预接触器OK灯点亮前电控协调发动机启动异常情况：1、严重欠压2、严重过压3、严重漏电4、严重过温5、接触器烧结6、高压互锁锁止预充成功条件：1、DC无低压告警2、无严重漏电信号3、前电控直流母线电压达到设定值BMS自检是否异常BMS判断预充是否成功OK灯点亮否否十二、比亚迪-唐混合动力汽车的上电流程充电流程图1、设置预约充电时间成功，进入预约充电流程，仪表发不允许，车载进入等待。同时充电感应信号一直拉低，BMS一直发允许。2、BMS等负载有电，车载低压一直输出给低压铁电池。充电结束后充电枪不拨出，车载停止工作进放休眠（包括低压输出）。将充电枪插入充电口车载充电器充电枪与充电口连接失败220V交流电输入低压输出（13.8V±5%）拉低充电感应信号不能充电检测到RC680Ω检测PWM信号占空比确认供电设备的输出电流能力低压电池否是(拉低充电连接信号）正常故障BMS得电工作判断充电是否允许即时充电拉低仪表灯指示信号设置预约充电时间充电结束预约时间到充电判断充电是否允许Off挡充电继电器吸合十三、比亚迪-唐混合动力汽车的充电流程5、安全保护驱动电机控制器中含有主动泄放回路，当检测到车辆发生较大碰撞、或高压回路中某处接插件存在拔开状态、或含有高压的高压电控产品存在开盖情况，主动放电回路5秒内把预充电容电压降低到≤60V。，迅速释放危险电能，最大限度保证人员安全。在含有主动泄放的同时，驱动电机控制器、空调驱动控制器等内部含有高压的高压电控产品同时设计有被动泄放回路，2分钟内把预充电容电压降低到≤60V，被动泄放做为主动泄放失效的二重保护。当车辆发生碰撞时，动力电池管理器检测到碰撞信号大于一定阈值时，会切断高压系统主回路的电气连接，同时通知驱动电机控制器激活主动泄放，从而可使唐发生碰撞时的短路危险、人员电击危险降低到最低。唐的重要高压电控产品具有开盖检测功能，当发现这些产品的盖子在整车高压回路连通的情况下打开时，会立即进行报警，同时断开高压主回路电气联接，同时激活主动泄放。十四、比亚迪-唐混合动力汽车的安全防护策略高压驱动互锁连接图BMS发收ＰＷＭ信号动力电池高压配电箱前电机控制器、DC后电机控制器K156-1K161-TK161-UK160-kK160-LB51-20B51-4K176-11K176-3K157-7结构互锁：唐的主要高压接插件均带有互锁回路，当其中某个接插件被带电断开时，动力电池管理便会检测到高压互锁回路存在断路，为保护人员安全，将立即进行报警并断开主高压回路电气连接，同时激活主动泄放。功能互锁：当车辆在进行充电或插上充电枪时，唐的高压电控系统会限制整车不能通过自身驱动系统驱动，以防止可能发生的线束拖拽或安全事故。十五、比亚迪-唐混合动力汽车的高压互锁网络拓扑结构十六、比亚迪-唐混合动力汽车的网络拓扑任务2 混合动力汽车动力分配系统检修项目五混合动力汽车整车控制技术六、比亚迪-唐混合动力汽车的结构与组成前舱主要部件分布电动压缩机2.0TI发动机前驱动电机控制器发动机ECU暧风加热器电动真空泵110KW驱动电机滤清器后端盖组件电动控制模块总成油冷器总成电液模块外壳组件半轴法兰电机三相线后箱体6HDT45变速器整体结构十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构前箱体湿式双离合器半轴名称混合动力湿式双离合变速器代码BYD6HDT45重量140KG最大扭矩450N.m最大功率191KW驱动方式纯燃油驱动、纯电动、混合动力离合器两组多片式湿式双离合器档位6前进档，1倒档，电动档操作模式手自一体变速器初装油量8.5L技术特点混合动力、电动档、驻车发电、反拖起动

一档二档三档四档五档六档倒档档位速比3.6152.0481.30.9020.9140.7564.479主减速比4.733.55总速比17.1139.6926.1354.2723.2462.68415.903电动一档速比20.568

电动直接档速比10.354驻车发电档速比2.1226HDT45变速器整体结构十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构油冷器处滤清器处滤清器处齿轮油：从主压力阀—油冷器—冷却油管—滤芯器—润滑油管—飞溅油管流向十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构进油管电动油管润滑油管充电档油管冷却油管注油孔主轴副轴一倒档轴充电中间轴减速器输出轴减速器输入轴减速器中间轴副轴二差速器十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构电液控制模块上的油压活塞限位钢球，保证拨叉处于中位行程传感器磁铁行程传感器挂档：油压直接推动活塞—活塞推动拨叉—拨叉拨动齿套挂档拨叉移动的行程由控制模块传感器采集，并判断是否挂上档位档位齿轮结合齿台阶具有限制行程功能，挂上档位后泄油压档位切换方式十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构电液控制模块主轴二转速传感器主轴一转速传感器副轴二方向传感器离合器转速传感器主轴一信号盘主轴二信号盘副轴二信号盘2/4档传感器1/3档传感器6/R档传感器5档传感器作用：此部分主要集成了各种传感器，用于采集变速器的各种工况信息，然后反馈给大脑（TCU），大脑做出恰当的判断后，通过电磁阀控制油压实现相应的机械动作十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构输入轴：5档齿轮1档/倒档齿轮3档齿轮4档/6档齿轮2档齿轮6HDT45湿式双离合器工作原理十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器结构K1离合器主轴一副轴一差速器一档动力传递图K2离合器主轴二副轴一差速器二档动力传递图十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器挡位K1离合器主轴一副轴一差速器三档动力传递图K2离合器主轴二副轴一差速器四档动力传递图十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器挡位K1离合器主轴一副轴二差速器五档动力传递图K2离合器主轴二副轴二差速器六档和四档共用一个主动齿轮六档动力传递图十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速器挡位K1离合器主轴一副轴二差速器倒档和一档共用一个主动齿轮

R档动力传递图驱动电机减速器输入轴减速器中间轴差速器减速器输出轴

EV档动力传递图十一、比亚迪-唐混合动力汽车的变速