混合動(dòng)力車用電機(jī)故障診斷研究

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1、混合動(dòng)力車用電機(jī)故障診斷研究北京建筑人學(xué)混合動(dòng)力車用電機(jī)故障診斷研究摘要：混合動(dòng)力汽車采用內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)作為動(dòng)力源，己經(jīng)成為解決環(huán)境污染和能源短缺最具市場(chǎng)潛力的車型。許多國(guó)家的政府部門(mén)、汽車公司和零部件廠商都投入巨資進(jìn)行泯合動(dòng)力汽車的研制開(kāi)發(fā)以及關(guān)鍵技術(shù)研究，冃前已有多種產(chǎn)品問(wèn)世?；旌蟿?dòng)力汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作是混合動(dòng)力車輛正常運(yùn)行的保證，準(zhǔn)確、可靠、快速地對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)排故是捉高混合動(dòng)力汽車運(yùn)行效能的有效途徑。尤其處于初始開(kāi)發(fā)階段的電動(dòng)汽車，系統(tǒng)還不成熟，出現(xiàn)故障較多，所以故障診斷就顯得更為重要。關(guān)鍵

2、詞：混介動(dòng)力故障診斷控制系統(tǒng)第一章混介動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從能源輸入，原動(dòng)機(jī)到機(jī)械能的傳遞，其組成方式多種多樣，具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也各不和同?？梢愿鶕?jù)動(dòng)力傳遞布置，混合動(dòng)力汽車的用途，混合度大小以及是否依賴電網(wǎng)充電等來(lái)進(jìn)行分類，一般情況下，我們都采用第一種分類方式對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車進(jìn)行分類加以分析，根據(jù)動(dòng)力傳遞布置即根據(jù)其部件的種類，數(shù)量和連接關(guān)系口J以將IIEV的動(dòng)力系統(tǒng)分為三種基本結(jié)構(gòu)類型：串聯(lián)式，并聯(lián)式和混聯(lián)式三種，各自驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)如下。1.1串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（SIIEV）圖2.1為串

3、聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的典型結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，其電能通過(guò)帶您冬季控制系統(tǒng)直接輸送到電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電磁力矩駁動(dòng)汽車。在發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋Z間通過(guò)電傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳遞，因此更像是電傳動(dòng)汽車。由于斷開(kāi)了發(fā)動(dòng)機(jī)與后續(xù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械連接，發(fā)動(dòng)機(jī)與外界負(fù)載沒(méi)有直接聯(lián)系，町以在一個(gè)特定工況區(qū)域內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定地運(yùn)行。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中最簡(jiǎn)單-的一種，發(fā)動(dòng)機(jī)輸岀的機(jī)械能首先通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來(lái)給裕電池充電，另一部分經(jīng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪。和燃油車比較，它是一種發(fā)動(dòng)機(jī)輔助型

4、的電動(dòng)車，主要是為了增加車輛的行駛里程，偶遇在發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的機(jī)械連接裝置中沒(méi)冇離合器，因而它冇一定的靈活性。盡管其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置：發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。如果串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)師考慮爬長(zhǎng)坡，未提供最大功率，三個(gè)驅(qū)1北京建筑大學(xué)動(dòng)裝置的尺寸就會(huì)較人，如果用作短途運(yùn)行，如當(dāng)通勤車用或只是用于購(gòu)物，相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)裝置應(yīng)采用低功率的。2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（PIIEV）圖2.2為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)形式，這種結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與串聯(lián)式混合動(dòng)力電供汽車不同的是采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電

5、動(dòng)機(jī)兩套相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪，沒(méi)有串聯(lián)式SHEV動(dòng)力傳動(dòng)系中的發(fā)電機(jī)，因此更像傳統(tǒng)汽車的動(dòng)力傳動(dòng)系。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過(guò)不同的離合器來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電及混合駛動(dòng)三種工作模式騾動(dòng)。從概念上講，它是電力輔助型的燃汕車，目的是為了降低排放和燃油消耗。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率大于驅(qū)動(dòng)車輛所需的功率或者再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將多余的能量充入電池。這種結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力汽車只需兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置，R卩發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。而月，在蓄電池放完電Z前，如果要得到相同的性能，并聯(lián)式

6、比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的體積耍小。即使在長(zhǎng)途行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以達(dá)到最大而電動(dòng)機(jī)的功率只需發(fā)出50%即可。2北京建筑人學(xué)2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(PSIIEV)圖2.3為混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)形態(tài)，這種結(jié)構(gòu)綜介了串聯(lián)式和并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)三個(gè)動(dòng)力總成組成。與串聯(lián)式相比，它增加了機(jī)械動(dòng)力的傳遞路線，與并聯(lián)式相比，它增加了電力的傳輸路線。混聯(lián)式結(jié)構(gòu)能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等部件進(jìn)行更多的組合。同時(shí)具有串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，從而在結(jié)構(gòu)上能夠保證在更復(fù)雜的

7、丁況下是系統(tǒng)丁作在最優(yōu)狀態(tài)，因此更容易實(shí)現(xiàn)低排放和低油耗冃標(biāo)。但是其系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，部件性能要求高，造價(jià)髙，從而導(dǎo)致了其可靠性難以保證，實(shí)際加工困難，市場(chǎng)化舉步維艱。不過(guò)，隨著控制技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，一些現(xiàn)代混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更傾向于選擇這種結(jié)構(gòu)。第二章故障診斷的概述3北京建筑人學(xué)所謂故障診斷，有兩種含義，一種是指鑒別機(jī)器的技術(shù)狀態(tài)是否正常，發(fā)現(xiàn)并確定故障的部位和性質(zhì),尋找故障起因，預(yù)報(bào)故障趨勢(shì)并提出相應(yīng)對(duì)策;另一?種是指由計(jì)算機(jī)利用系統(tǒng)的解析冗余,完成工況分析，對(duì)工作是否正常和引起故障的原因。故障的程度有多大

8、等問(wèn)題進(jìn)行分析，判斷，得出結(jié)論。一般意義上的故障診斷都是后者，本文所討論的也是后者。設(shè)備故障診斷方法的研究是設(shè)備檢測(cè)與診斷技術(shù)的核心，設(shè)備故障診斷技術(shù)根據(jù)不同的信一號(hào)類型，分為振聲診斷，溫度診斷，油液分析，光譜分析等，近年來(lái)隨著人工柳能技術(shù)的發(fā)展，故障診斷H動(dòng)化和智能化的要求逐漸變成現(xiàn)實(shí)。基于知識(shí)的專家系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)對(duì)話，能較為準(zhǔn)確地診斷出常見(jiàn)各種故障。1.1汽車故障診斷的主要方法傳統(tǒng)的汽車故障診斷是