1、新能源汽车系统及控制设计新能源汽车系统及控制设计全球汽车行业正处在三个相互交织的科技变革之中：电动化的动力总成技术、自动驾驶的智能化技术、以及信息和数据相关的网联化技术汽车技术发展的新“三化”智智能能化化：汽汽车车终终将将实实现现无无人人驾驾驶驶福福特特在在开开发发自自动动驾驾驶驶汽汽车车的的道道路路上上已已取取得得了了显显著著进进展展。我我们们期期待待更更多多合合作作，致致力力于于发发挥挥自自动动驾驾驶驶汽汽车车的的全全部部潜潜能能2004200420052005200620062007200720082008200920092000172017福

2、福特特汽汽车车自自动动驾驾驶驶技技术术的的发发展展旅旅程程智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司福福特特在在业业内内首首次次进进行行无无人人驾驾驶驶车车辆辆的的雪雪地地测测试试智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界互互联联化化：从从物物联联网网到到车车联联网网智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司提提升升用用户户体体验验改改善善驾驾驶驶性性能能

3、和和安安全全性性自自行行诊诊断断和和预预定定维维修修服服务务提提高高燃燃油油经经济济性性提提供供自自动动驾驾驶驶的的云云计计算算平平台台互互联联化化：无无限限可可能能只只有有您您想想不不到到的的，没没有有做做不不到到的的“早早上上好好，KarenKaren！您您今今天天的的行行程程非非常常忙忙碌碌”“您您冰冰箱箱里里的的牛牛奶奶不不多多了了，需需要要去去超超市市再再买买点点吗吗？”互互联联化化：卓卓越越的的用用户户体体验验智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司SYNC用

4、用户户通通过过语语音音指指令令无无需需动动手手就就能能拨拨打打电电话话播播放放音音乐乐激激活活其其他他应应用用程程序序智智能能化化：SYNCSYNC远远程程启启动动/关关闭闭引引擎擎远远程程锁锁定定/解解锁锁车车辆辆定定位位车车辆辆检检查查油油量量智智能能化化：福福特特派派自自由由出出行行空空气气污污染染交交通通堵堵塞塞资资源源紧紧缺缺电电气气化化被被视视为为可可持持续续化化自自由由出出行行解解决决方方案案的的关关键键要要素素智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司201

5、年年新新能能源源汽汽车车市市场场份份额额增增长长0%0%5%5%10%10%15%15%20%20%25%25%Increasing amount of city Increasing amount of city restrictions expected restrictions expected 200002020222202320232024202420252025 20262026新新能能源源汽汽车车市市场场占占比比700万台新能源车数数据据来来源源：IHS IHS 新

6、新能能源源汽汽车车市市场场20172017年年预预测测报报告告中中国国新新能能源源汽汽车车市市场场的的快快速速增增长长智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司混混合合动动力力chargercharger插插电电式式混混合合动动力力chargercharger纯纯电电动动改善内燃机运行效率用电机和电池代替发动机刹车过程中回收车辆动能电电气气化化：汽汽车车行行业业的的可可持持续续性性发发展展智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制

7、制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司2020世世纪纪初初期期电电气气化化概概念念汽汽车车2020世世纪纪6060年年代代福福特特ComutaComuta 概概念念电电动动车车19981998福福特特RangerRanger纯纯电电动动面面世世20042004第第一一辆辆混混合合动动力力SUVSUV-福福特特 Escape HybridEscape Hybrid20052005福福特特福福克克斯斯燃燃料料电电池池车车20122012福福特特FusionFusion混混合合动动力力车车&插插电电式式混混合合动动力力车车福福特特CC-MaxMax混混合合动动

8、力力车车&插插电电式式混混合合动动力力车车福福特特福福克克斯斯纯纯电电动动车车2020202013款电气化新车型福特汽车计划于2020年之前在全球范围内投资45亿美元用于发展电气化业务电电气气化化：福福特特电电气气化化进进程程2025 2025 年年长长安安福福特特全全系系车车型型都都将将提提供供电电动动版版本本中中国国电电气气化化战战略略关关键键要要点点超过1,000项电动汽车方面的专利全球拥有三个核心电气化技术中心自2013年上市以来，福特Fusion Energi成为美国市场销量最高的PHEV之一在美国现已售出超过600,000台电动汽车电电气气化化：福福特特汽汽车车是是电电气气化化领领

9、域域的的全全球球领领导导者者智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司ECOBOOSTECOBOOST智智能能发发动动机机混混合合动动力力电电动动车车插插电电式式混混合合动动力力电电动动车车纯纯电电动动车车电电气气化化：澎澎湃湃动动力力，尽尽在在选选择择智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司 发发动动机机和和车车轮轮机机械械解解耦耦 发发动动机机功功

10、率率通通过过电电力力路路径径（发发电电机机到到电电动动机机）传传递递到到车车轮轮BatteryTranselectric machineBatteryTranselectric machine串串联联 发发动动机机通通过过变变速速器器和和车车轮轮机机械械耦耦合合 发发动动机机的的输输出出与与电电机机并并联联结结合合，再再传传递递到到车车轮轮TransBatteryTransBattery并并联联 发发动动机机通通过过行行星星齿齿轮轮和和车车轮轮机机械械耦耦合合 发发动动机机的的输输出出同同时时通通过过电电力力路路径径（串串联联）和和机机械械路路径径（并并联联）传传递递到到车车轮轮Battery

11、PlanetaryG earG earBatteryPlanetaryG earG ear串串联联 并并联联*根根据据发发动动机机功功率率与与电电机机结结合合方方式式分分类类功功率率分分流流式式混混合合动动力力系系统统：结结构构简简单单而而巧巧妙妙，燃燃油油经经济济性性最最大大化化、驾驾驶驶平平顺顺、增增加加驾驾驶驶乐乐趣趣混混合合动动力力类类型型*Mondeo Energi新蒙迪欧插电混动版Electrified Powertrain System Configuration&SizingSubsystem Characteristics&EfficiencyVehicle Controls

12、&Calibration置置太太阳阳轮轮齿圈齿圈行行星星齿齿轮轮系系统统发发电电机机发发动动机机电电气气连连接接机机械械连连接接新新蒙蒙迪迪欧欧插插电电混混动动版版基基于于福福特特先先进进的的电电气气化化技技术术：简简单单高高效效马马达达charger置置太太阳阳轮轮齿圈齿圈行行星星齿齿轮轮系系发发电电机机发发动动机机电电气气连连接接机机械械连连接接马马达达charger电电气气化化驾驾驶驶：响响应应迅迅速速、行行驶驶平平顺顺、充充满满乐乐趣趣的的动动态态体体验验电电动动汽汽车车驱驱动动器器太太阳阳轮轮齿圈齿圈行行星星齿齿轮轮系系generator发发动动机机电电气气连连接接机机械械连连接接马

13、马达达charger混混合合动动力力驾驾驶驶:顺顺畅畅、高高效效、富富有有驾驾驶驶乐乐趣趣混混合合驱驱动动rsc +=)1(1)1(逆逆变变控控制制器器断断开开离离合合器器：接接合合与与脱脱离离驾驾驶驶中中断断源源头头有有级级传传动动：换换挡挡驾驾驶驶中中断断源源头头发发动动机机工工作作：有有限限的的级级速速比比效效率率提提高高受受限限电电动动汽汽车车驱驱动动器器混混合合驱驱动动动动力力分分离离电电气气化化动动力力总总成成：在在纯纯电电动动行行驶驶的的响响应应速速度度、平平顺顺性性方方面面要要优优于于P2GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV battery

14、TractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)E El le ec ct tr ri ic c D Dr ri iv ve eMechanical pathElectrical path动动力力耦耦合合系系统统工工作作模模式式GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV batteryTractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)H Hy yb br ri id d D Dr ri iv v

15、e eMechanical pathElectrical path动动力力耦耦合合系系统统工工作作模模式式GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV batteryTractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)E El le ec ct tr ri ic c B Bo oo os st tMechanical pathElectrical path动动力力耦耦合合系系统统工工作作模模式式GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV battery

16、TractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)I Id dl le e C Ch ha ar rg gi in ng gMechanical pathElectrical path动动力力耦耦合合系系统统工工作作模模式式GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV batteryTractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)R Re eg ge en ne er ra at ti io on

17、 nMechanical pathElectrical path动动力力耦耦合合系系统统工工作作模模式式HV busContactorcommandGenerator controlEnginecommandFrictiontorquecommandMotor controlBrakesubsystemHydraulicsVehiclesystemcontroller(VSC)Ignition keyPRNDLAccelerator pedalClimate controlBrake pedalVehicle statusPowersplit transaxleBatterysubsystem

18、Engine subsystemSpeed control整整车车控控制制架架构构动动力力耦耦合合机机构构的的整整车车控控制制Dynamic performanceEconomyBattery lifeAuxiliary functionality整整车车控控制制的的关关键键目目标标 Explain requested driving/regeneration power/torque via driver input Power/torque control strategy to guarantee planet gear set output torque matches driving

19、/regeneration demand Power distribution strategy to maintain battery in proper status Power strategy to charge/discharge battery when necessary Power distribution strategy to avoid unnecessary fuel consumption(idle,crawl)Optimize engine operation point to achieve high fuel efficiency Integrated powe

20、r demand evaluation,contain main auxiliary power consumption Engine start strategy via thermal request整整车车控控制制Driver request analysis:estimate demanded mechanic power output on planet gear set to achieve expected dynamic performance.Engine power evaluate:decide current engine power target via drivin

21、g/regeneration demand,auxiliary consumption and battery charge/discharge request.Engine operation point optimization:decide engine speed and torque control target to achieve high fuel efficiency in certain power requestPlanet gear set dynamic calculation:decide generator and motor control target in

22、accordance with planet gear set dynamic function to realize expected power/torque output and engine efficiency 整整车车控控制制-D Da at ta a f fl lo ow wElectric boostEngine power targetDrive/regendemandAux demandBattery preferred power Target engine powerTarget engine power Charge during driveEngine power

23、targetDrive/regendemandAux demandBattery preferred power Target engine powerLower power limit to stop engine max power limit to stop engine Lower power limit to stop engine max power limit to stop engine Engine power targetDrive/regendemandAux demandBattery preferred power Target engine power=0Pure

24、electric driveEngine power targetDrive/regendemandAux demandBattery preferred power Target engine power=0Regeneration能能量量管管理理瀑瀑布布图图Engine operation point optimizatione.g.Engine power request is 40kw Optimized speed is around 2500rpmAccording to engine map on the left side发发动动机机工工作作点点优优化化GeneratorEng

25、ineSunRingPlanetaryRingHV batteryTractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)?_?/?_?_?_?/?_?_?_?_?7!?!#?:?_?,?_?,?_?,?_?;?_?,?_?,?_?4&?(!?!#?:?_?decided by drive/brake request?_?decided by current vehicle speed?_?and?_?known as engine optimized operation pointMotor&generator c

26、ontrol target solution get from dynamic functionsMotor&generator control target solution get from dynamic functionsunique solution available3?!?&?*?行行星星齿齿轮轮动动力力学学关关系系GeneratorEngineSunRingPlanetaryRingHV batteryTractionmotorIntermediate shaftOutput gears(helical transfer gears)Mechanical pathElectri

27、cal pathEngineMotorGeneratorTorque0?_?_?/?0Speed0?,(_?,(_?_?_?Power0./?_?_(?0When:?_?_?=00,(_?_?=0Electric Mode整整车车控控制制-纯纯电电驱驱动动EngineMotorGeneratorTorque?_?_?_?_?/?_?_?_?_?_?_?_?_?_?Speed0,(_?_?,(_?0,(_?_?_?_?_?,(_?_?_?Power./?_?_?./?_?_(?_?_?,(_?_?_?-(./?_?_?_?_?,(_?_?12?_?)Case 1:./?_?_?|Generato

28、r power|HV battery discharge(electric boost)Case 2:./?_?_?./?_?_(?|Motor power|Generator power|HV battery charging during vehicle driveCase 3:./?_?_?=./?_?_(?|Motor power|=|Generator power|HV battery idle(Engine drive)Hybrid Drive整整车车控控制制-混混合合驱驱动动Idle Charging ModeEngineMotorGeneratorTorque?_?_?0?_?

29、_?_?_?_?Speed0,(_?_?00,(_?_?_?_?_?Power./?_?_?0-./?_?_?Where:total drive/regen power=0整整车车控控制制-驻驻车车充充电电EngineMotorGeneratorTorque0?_?_?/?0Speed0?,(_?,(_?_?_?Power0./?_?_?0Regeneration Mode整整车车控控制制-能能量量回回收收400250030003500400045005000550060000204060800180发发动动机机扭扭矩矩(牛牛米米)最最佳佳制制动动燃

30、燃油油消消耗耗率率x智智能能专专利利系系统统确确保保能能源源效效率率的的智智能能控控制制系系统统优优化化x发发动动机机优优化化发发动动机机转转速速（每每分分钟钟转转速速）42智智能能智智能能控控制制行行驶驶效效率率和和驾驾驶驶体体验验 Engine SpeedEngine Torque BSFC Engine SpeedEngine Torque BSFCANC主动噪音消除不约束发动机工作，实现更高的效率Engine Torque发动机转矩Engine Speed发动机转速BSFC有效燃油消耗率43电动汽车模式普普通通插插电电式式混混合合动动力力汽汽车车普普通通插插电电式式混混合合动动力力汽汽

31、车车电电动动汽汽车车区区域域识识别别智智能能优优化化控控制制规规划划伺伺机机充充电电SOC混混合合模模式式电电动动汽汽车车模模式式混混合合模模式式智智能能实实现现定定制制化化的的智智能能优优化化44智智能能智智能能化化自自适适应应优优化化，提提高高效效率率驾驶员在山地行驶时，打开该系统后，可以根据路况，自动调整设定车速，提高驾驶效率。E EC CO O自自适适应应巡巡航航控控制制系系统统45能能源源辅辅助助人人车车互互联联驾驾驶驶员员设设置置加加速速和和制制动动辅辅助助得得分分能能源源辅辅助助：通通过过人人机机界界面面反反馈馈使使驾驾驶驶员员参参与与其其中中并并显显著著提提高高行行驶驶全全电电

32、动动性性能能。46制制动动辅辅助助人人车车互互联联提高再生能源获取Regen CaptureTimePercent of Available Regen Captured2010MY Fusion2013MY Fusion驾驾驶驶员员制制动动辅辅助助47新新蒙蒙迪迪欧欧插插电电混混动动版版 提提供供出出色色的的功功能能配配置置倒车影像功能胎压监测系统倒车雷达感应系统BLIS盲区监测系统带行人检测功能的防碰撞辅助系统*48蒙蒙迪迪欧欧插插电电混混动动版版 提提供供出出色色的的功功能能配配置置语音导航SYNC3MyFordMobileEV 模式 选择E-shifter 旋钮式换档器SmartGau

33、gewith EcoGuide49EV MODEREGULAR PHEV普普通通插插电电式式混混合合动动力力汽汽车车驾驾驶驶员员选选择择模模式式智智能能优优化化控控制制规规划划伺伺机机充充电电SOC混混合合模模式式电电动动汽汽车车模模式式混混合合模模式式EVEV混混合合动动力力新新蒙蒙迪迪欧欧插插电电混混动动版版提提供供多多种种EV模模式式选选择择智智能能汽汽车车服服务务智智能能世世界界邝邝明明朗朗自自动动驾驾驶驶车车辆辆及及控控制制部部门门车车辆辆控控制制及及架架构构技技术术主主管管福福特特汽汽车车公公司司“当审视现状时，比起目前取得的成就，更让我们自豪的是，面对人类发展的新机遇，我们有着冷静而清楚的认识。”亨亨利利 福福特特:自自由由出出行行推推动动人人类类进进步步