CKZ6116HNHEVA4插电式混合动力客车构造及使用知识介绍

CKZ6116HNHEV A4插电式混合动力客车
构造及使用知识
目录
一、CKZ6116HNHEV A4插电式混合动力客车概况2
二、技术参数2
1、整车技术参数2
2、混动技术参数3
三、基本结构4
四、主要部件介绍5
五、混合动力系统使用说明
1、HEV的功能(8大功能，几种驾驶模式)
2、HEV车辆的专用设施说明
3、HEV驾驶模式与操作
4、混合动力车节气驾驶要点
5、蓄电池电量SOC的调整原则和方法
6、驾驶员的诀窍——经济驾驶、安全要求和注意事项
一、CKZ6116HNHEV A4插电式混合动力客车概况
CKZ6116HNHEV A4插电式混合动力客车，快速充电式气电混合动力客车，混合动力系统采用同轴并联结构，发动机与低速大扭矩永磁同步电机同轴布置，采用离合器实现发动机与电机的耦合。

通过自动离合器的切换，实现电机驱动、发动机驱动和电机、发动机共同驱动三种模式的自由切换。

整车储能系统采用循环寿命长、能高倍率充放电的钛酸锂电池，实现快速充电。

二、技术参数
1、整车技术参数
2、混动技术参数
三、基本结构
本车混合动力系统属于并联式混合动力系统，采用同轴并联结构，发动机与
低速大扭矩永磁同步电机同轴布置，采用离合器实现发动机与电机的耦合。

通过自动离合器的切换，实现电机驱动、发动机驱动和电机、发动机共同驱动三种模式的自由切换。

见图1-1。

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图1-1 混合动力系统
四、主要零部件
编
元件
号
混合动力传动单元，包括：六速机械式自动变速器(AMT)，60Kw、500Nm 1
永磁电动机
2 变速箱控制器(TCM)
3 混合动力整车控制器(HCM)
4 自动离合器执行机构
5 逆变器(电机控制器)
6 按钮式换档操纵器(带RNDML档位)
7 混合动力传动系统线束
8 动力蓄电池、BMS、高压配电箱
HEV系统采用分层控制的方式：整车控制单元HCU是主控制器，根据驾驶员指令信号和零部件控制器反馈的零部件状态来决定发动机和电机的扭矩分配，高压电的闭合和断开、发动机点火、附件使能等操作。

零部件控制器根据HCU的要求完成指定的操作，并反馈零部件状态给HCU。

如高压接触器闭合或断开是由配电箱BMS指挥完成的。

（见图1-2）
各控制器的功能划分定义如下：
整体控制单元HCU(Hybrid Control Unit)：HCU承担对整个动力总成的管理功能，负责控制动力总成唤醒、电源(高压蓄电池组与24V普通蓄电池)、附件（空调等）、发动机起动或停机、扭矩分配、整车故障失效控制等主要功能。

HCU 无干扰地与发动机ECU进行信息交换，当HCU失效的情况下，ECU的油门信号自动切换到整车油门传感器，保证驾驶员能够正常操作。

电机控制器DMCM(Drive Motor Control Module)：DMCM 接收到HCU的扭矩（或转速）和使能指令以及电机转子相位信号，控制多路IGBT通断来控制电流方向和电流大小，发出指定的扭矩；DMCM 还采集绕组和冷却水温度，判断电机当前的故障情况,反馈给HCU。

蓄电池管理系统BMS (Battery Manage System)：该系统监测蓄电池组的模块电压和温度等，负责对蓄电池组进行管理，包括蓄电池安全、残余电量SOC(State of Charge)计算、充放电过程控制、参数监测，还控制外接充电的过程。

发动机控制系统ECU(Engine Control Unit)：该系统负责柴油机的运行控制，接收HCU的指令控制柴油机的工作模式（起动、停机、运行点））故障诊断与失
效控制等。

CAN仪表(Intelligent Penal)：数字仪表采用液晶数字显示相关参数，如电机转速、电压、SOC等，通过动画显示混合动力系统的工作模式，给驾驶员直观的感受。

图1-2 系统组成
图1-3 混合动力客车高压电系统结构图
图1-4 BMS高压配电箱结构
图1-5 直流充电口定义图
五、混合动力系统使用说明
1、HEV的功能(8大功能，几种驾驶模式)
HEV混合动力系统是并联式混合动力系统，主要有如下八种运行模式，见下表。

模式功能介绍能量流
Stop & Go 当车辆遇红灯等等待时，HCU自动关闭发动机。

当有驱动请求时，可通过大功率电机单独驱动车辆起步。

在这个过程中，发动机自动启动。

快速起动电机代替原来起动机，拖动发动机达到起动转速。

由于电机扭矩大，可在很短时间内就拖转到怠速转速油起动；当电驱动系统失效时，仍可以通过传统的起动马达来起动。

电机助力（Boost）当车辆处于急加速或者全油门加速时，电机与发动机一起驱动车辆，提高车辆的动力性。

通过电机在低转速的助力可在保证车辆驾驶性的同时不增加油耗。

SOC平衡当蓄电池的SOC下降到最低下限以下，通过发动机给蓄电池充电，起到提高发动机效率和维持蓄电池SOC平衡的作用。

纯发动机驱动（Engine Only）当车辆处于中等负荷，发动机处于优化运行范围之内时，发动机可单独驱动。

纯发动机驱动模式也在电驱动系统发生故障时激活，不影响车辆的驾驶性。

制动回馈（Regen）驾驶员放松油门或踩下刹车踏板时，电机发电产生制动阻力，同时回收车辆的动能给蓄电池充电。

制动回馈的能量可以用作加速和EV模式的电量，是整车节油的重点。

纯电机驱动（EV）SOC在40%以上时，车辆起步以及车速在30km/h以下时，都由驱动电机驱动车辆行驶。

2、HEV 车辆的专用设施说明 2.1 混动使能关闭开关 混动使能关闭开关：驾驶员正常起动车辆，车辆为混合动力模式，当按下该 开关， 混合动力模式将关闭，车辆为纯发动机模式运行。

小提示：蓄电池电量在40%以下建议按下该开关。

2.2 怠速停机开关 怠速停机开关：当车辆在等待红灯时，驾驶员拉起手制动，发动机自动关机。

红灯亮起，驾驶员松开手刹，踩下油门，发动机立即恢复怠速运行。

如果不需要 该功能，按下该翘班开关即可。

小提示：该功能可以节省车辆等待红灯或临时停车发动机怠速消耗的燃气。

2.3 制动回馈使能开关 为了回收车辆制动和下坡减速过程中的能量，按下该开关，车辆减速时，电 机转换为发电状态，在产生制动力的同时，给动力蓄电池充电，从而提高整车能 量效率。

小提示：建议驾驶员起动车辆前开启该开关。

2.4 发动机充电使能开关 当动力蓄电池SOC低于40%，且车辆又怠速停车或等红灯时，按下该开关， 发动机提高转速带动电机给动力蓄电池充电，驾驶员踩油门，会增大充电电流，
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从而给动力蓄电池及时补充电量。

小提示：驾驶员可以根据实际情况来选择该开关的闭合，当车辆在长途跑车过程中，发 现动力蓄电池电量已低于30%，天然气气压还充足的情况下，开启该功能；如果短途行 车，且天然气气压不很充足，同时离充电站很近时，建议不用该功能。

图 2-1 混合动力系列开关布置图
2.5 换档按钮说明
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故障指示灯 -- 常 亮 代 表 变 速箱有故障 -- 闪 烁 代 表 无 法与变速箱通 讯
手动加档按钮 手动减档按钮
倒档按钮 空档按钮 前进档按钮
手动模式按钮 山路模式按钮
换档面板简介如图2-2所示：
图 2-2 换挡面板
R：倒档按钮，倒车时须将车停稳后方可挂倒档； N：空档按钮； D：前进档按钮； M：手动模式按钮，按下此按钮后即表示手动换档； S：低速爬坡档按钮，主要用于上坡； ▲：手动升档按钮，手动换挡模式时，可根据路况需求手动升档； ▼：手动降档按钮，手动换挡模式时，可根据路况需求手动降档； 故障指示灯：当变速箱有故障时，该指示灯会亮起； 待制动气压指示达到正常值后，踩住刹车，按下换档面板上的“D”键，待面 板上档位指示灯亮起，且仪表显示“D2”时，表示挂档成功，松开储能制动手柄起 步行驶，车辆行驶后系统会根据发动机转速自动升档、降档。

若驾驶员需手动换
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挡，须按下面板上“M”键，然后根据仪表档位提示和手动换挡规律，按“▲”或“▼”
键进行换档。

当车辆行驶到坡度较大的路面时，可按下“S”键，系统自动切换到
低速爬坡档。

2.6 CAN通讯仪表显示说明（以整车厂提供的版本为准）
制动气压过低报警 后舱门打开报警 充电高压输入信号指示 制动信号指示 驻车储能手柄拉起指示 发动机故障报警 空滤堵塞报警 水位过低报警 前进档 1 档指示 前进档 2 档指示 前进档 3 档指示 前进档 4 档指示 前进档 5 档指示 前进档 6 档指示 空档只指示 倒档指示 混合动力模式指示 车辆充电指示 系统故障报警 电机温度过高报警 电机故障报警 动力电池温度过高报警 绝缘故障报警 动力电池故障报警 左转向灯打开指示 右转向灯打开指示 位置灯打开指示 近光灯打开指示 远光灯打开指示
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前雾灯打开指示 后雾灯打开指示 前门开到位指示 中门开到位指示 全闪指示 ABS 工作指示
3、HEV 驾驶模式与操作 3.2 车辆起动前的检查 1、车辆各舱门已关闭、上锁； 2、发动机、电机冷却水位正常（不低于观测柱下沿）； 3、发动润滑油油位正常； 4、CNG 气量正常； 5、助力油壶油位正常（不可低于观测窗下沿）； 6、高压急停开关处于开启（拉起）状态。

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3.3 车辆驾驶操作 1、车辆起动 确认车辆满足起动条件后，合上副仪表台后端面的手动电源开关，然后平 顺转动点火钥匙到 ACC 档，当仪表唤醒后（即仪表屏幕亮起时），再将点火钥匙 转到 ON 档，此时整车各个控制器(模块)都已经上电准备就绪，观测仪表显示的 各项参数正常，同时确认换档面板“N”档指示灯亮起且换档面板上“故障指示”灯未 亮起，仪表显示“N”档和系统进入混合动力模式的“H”字样后，方可将钥匙拧到 START 档至发动机起动后，松开钥匙。

此时仪表显示界面如附件仪表图所示。

注意
若钥匙转到“ON”档 10s 后仪表仍未显示“H”符号，请关闭钥匙，15s 后重 复上述步骤。

2、挂档和换档 换档操作
❖ 踩下刹车，按前进档（D）或倒档（R）进行挂档； ❖ 在挂倒档的过程中可能会出现顶齿现象，若一次挂档操作未成功，变速 箱会自动回到空档，然后可重新挂倒档； ❖ 倒档换前进档可直接操作，无需进行回到空档再挂前进档的操作，反之 亦可； ❖ 行车过程中可直接在 D 档、M 档、S 档之间切换； ❖ 系统默认二档起步； ❖ 踩住刹车挂入前进档(D/M/S 档)后，按减档和加档按钮可进行一档 或 二档起步模式切换； ❖ D 档为常用行车档，系统会根据发动机转速自动换档，在发动机转速处
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于 1400rpm—1800rpm 之间升档都属正常； ❖ M 档为手动模式，在这种模式下系统不能自动换档，驾驶员须根据手 动变速箱换档规律按加档和减档按钮选择合适的档位； ❖ S 档为低速爬坡档，在这种模式下发动机转速达到 2300rpm 时变速箱才 会自 动升档，发动机转速低于 800rpm 才会自动降档，S 档行驶时也可以 通过加档和减档按钮手动换挡； ❖ 手动换档时驾驶员无需松油门踏板； 车辆起步 ❖ 当电量正常(40%≤SOC≤100%)，系统默认采用动力电机起步； ❖ 当电池电量较低(SOC＜40%)时，系统将自动切换到发动机起步模式； ❖ 若起步时驾驶员将油门踩到底，发动机和电机将一起输出动力，车辆将 获得更好的动力性能； 车辆行驶 ❖ 电量正常(40%≤SOC≤100%)时，如驾驶员深踩油门，电机和发动机将同 时工作，使车辆获得更好的加速性能； ❖ 当电池电量较低(SOC＜40%)时，系统自动切换到发动机驱动模式,但系 统仍然会根据发动机转速自动换挡； ❖ 若混合动力系统不工作(“混动使能”开关打开或仪表未显示“H”符号)，此 时电机不参与调节转速，换档时间会较长； 3、怠速自动停机 ❖ 驾驶员可根据情况自行选择打开或者关闭怠速停机功能； ❖ 当发生如下情况时，怠速停机功能自动取消：
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▪ 系统处于非混合动力模式(仪表未显示“H”符号)； ▪ 电池电量较低时(SOC＜40%)； ❖ 打开怠速停机功能时，若车速为零、档位处于空档，拉上驻车储能手柄， 松开油门，5s 之后发动机会自动熄火； ❖ 怠速停机后，操作以下中的任意一项，发动机就会自动重新起动： ▪ 挂档； ▪ 松开手刹； ▪ 轻点油门； ❖ 停车时间较长时，可采用怠速停机功能，短时间停车(停车时间少于 15s)， 可不必采用此功能； ❖ 在以下情况时，建议关闭怠速停机功能： ▪ 启用空调时； ▪ 制动气压偏低时； 4、制动能量回收 ❖ 若混合动力系统工作正常，且电量在 80%以下时，松开油门，系统会自 动进入制动能量回收模式； ❖ 在车速较高时(>20km/h)，松开油门即进行制动能量回收，在较低车速时， 轻踩刹车同样进行制动能量回收； ❖ 制动能量回收时仪表上显示的档位会不变，当再次踩下油门加速时，系 统会根据当前车速自动切换到合适的档位； ❖ 下坡时必须带档滑行，不允许空档滑行，否则系统无法进行制动能量回 收；
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❖ 在需要制动的时候，驾驶操作者可凭经验估算好减速距离，在保证安全 的前提下轻踩制动踏板缓慢减速，适当延长制动过程，实现延长回馈充电 时间并减少制动蹄片磨损的效果； ❖ 正确、合理使用制动能量回收功能可显著降低车辆气耗，并延长制动蹄 片的寿命； 5、发动机充电模式 当混合动力系统监测到动力电池剩余电量（SOC）低于 40%时，系统将自 动由混合动力模式切换到纯发动机模式。

若需用发动机充电模式对车辆动力电 池充电，可将车辆停靠到安全位置，拉起驻车储能手柄，将变速箱置于空档， 按下“停机使能”、“发动机充电”两个开关，让发动机带动电机对动力电池充电， 当电池电量指示达到 50%以上后即可关闭“停机使能”、“发动机充电”两开关， 继续使用混动模式行驶； 6、停车说明 ❖ 发动机未熄火时停车 ▪ 停车时，必须先将变速箱置于空档，再拉起驻车储能手柄；
注意 不允许使用控制油门的方式防止车辆溜车！
❖ 发动机熄火停车 ▪ 须将档位置于空档后，再关闭点火锁，让发动机熄火； ▪ 熄火后需待仪表将信息保存完毕后（即仪表背光自动熄灭后）再关闭副 仪表台的手动电源开关。

4、混合动力车节气驾驶要点
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4.1 油门控制 HEV混合动力车的油门与常规共轨发动机车的油门功能相同，都用于车辆工 况的调节。

驾驶员轻踩轻放油门可以收到良好的节油效果，尽量避免大油门急 加速。

4.2 刹车控制 制动回收能量的多少直接影响混合动力车的节油效果，制动回收能量的多少 很大程度上依赖于驾驶员的正确操作，因此，请驾驶员在刹车时遵循以下三个原 则： （1）作好预判、缓慢刹车。

在需要刹车的时候，预先判断好制动距离，轻 点刹车，尽量避免急刹急停，紧急情况除外。

（2）要求带档滑行和带档制动。

混合动力系统的离合器为电脑自动控制， 所以不需要担心带档制动会导致发动机熄火，可以带档制动到车辆停止之后，再 放空档。

（3）行车安全第一。

仅在保障行车安全的前提下，再考虑合理的刹车。

4.3 空调温度控制 车内空调温度设定合理，不要太低。

5、蓄电池电量 SOC 的调整原则和方法 5.1 SOC 调节的目的 根据电池特性不同，蓄电池的正常使用范围是在是SOC=30%～80%。

由于 道路工况、驾驶习惯的不同，蓄电池可能会出现过度充电或过度放电的情况；比 如下长坡可能导致蓄电池过充，而爬长坡则导致蓄电池下降太厉害，动力性不足。

因此，整车控制策略应实现蓄电池SOC的平衡，从而保证蓄电池的寿命并使其
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21 处于高效率和最佳运行范围。

5.2 SOC 调节的方法
通过 CAN 仪表查看蓄电池电压和蓄电池 SOC 水平。

当SOC 小于30%时，此时系统会自动控制动力电池放电电流，尽量使用发动机带动车辆，直到到快充电站给动力蓄电池补充电量。

当SOC 大于30%时，系统会自动平衡发动机和电池的功率输出比，尽量多用电来替代燃气，达到节气的目的，同时保证车辆的最佳状态。

6、常见故障及其处理
当混合动力车出现故障时，请首先在仪表上查找故障代码反馈给系统厂家售后服务人员。

6.2 电池故障及维护事项
当仪表上混合动力指示灯“H ”不亮，且仪表上高压电压不是正常的340-380V 之间时，则说明电池出现故障。

图6-1 高压急停开关
注意：
在紧急情况下，请按下急停开关（在高压配电箱上见图6-1）以切断电机高压输入！！！非专业人士请不要插拔高压插头和对电池进行拆装！！！。