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增程型插电式混合动力汽车发动机管理系统的开发
| 论文题名： | 增程型插电式混合动力汽车发动机管理系统的开发 |
| 关键词： | 插电式混合动力汽车;电子控制单元;发动机;管理系统;任务调度;模块化设计 |
| 摘要： | 增程型插电式混合动力汽车(PHEV)是近年来在传统混合动力汽车的基础上派生出来的一种新型混合动力汽车。PHEV不仅可以更加有效地改善汽车尾气排放,而且可以提高能源的利用效率、增加汽车的续驶里程,是一种最有发展前景的汽车驱动模式,也是向最终清洁能源汽车过渡的最佳解决方案之一。 辅助动力单元(APU)是增程型插电式混合动力汽车的重要组成部件之一,发动机有效控制是保证APU稳定、高效、低污染运行的关键。传统APU控制器只能根据整车功率需求和车辆运行模式,通过调节节气门开度来控制发动机的转速,对于发动机的内部参数则无法进行修改和优化。本课题针对增程型串联式混合动力系统中发动机.发电机组始终运行在最佳工作点附近的要求,研制了一套专用型发动机管理系统。主要研究内容如下: 1)通过对整车动力系统的分析,确定了发动机始终工作在最佳工况点附近的控制要求;在原机的基础上,加装了传感器和执行机构,完成了发动机电控化改造,开发了以MC9S12DG128为核心的发动机电控单元硬件系统。 2)根据发动机的控制要求,采用了基于双闭环PID控制的恒转速控制方案,设计了两种发动机起停控制方式,确定了二次喷射等控制策略,建立了发动机转速-节气门开度-喷油脉宽三维MAP表;结合双线性内插值和改进型二分查找算法,并按照模块化思想构建了基于任务调度机制和中断服务体系的发动机电控单元软件系统。 3)针对传统通信接口通信速度慢、传输数据量少、连接灵活性差等缺点,开发了基于CAN总线的发动机电控单元(ECU)标定与监控系统。采用微控制器加USB总线接口芯片的方案,研制了USB/CAN通信模块,用于USB1.1协议与CAN2.0协议的转换,确保PC机与ECU之间的高速通信:标定平台管理软件基于Visual Basic6.0语言,集成SQL语言、OLE、动态链接库、ActiveX等多项技术,实现了发动机状态参数的采集和显示、控制参数的修改、MAP标定及数据库管理等功能。 4)基于插电式混合动力汽车辅助动力单元设计要求,进行了发动机台架试验。试验结果表明:发动机在暖机工况下,转速波动范围较小,暖机完成后能够快速过渡到发电工况;在正常发电阶段,发动机转速超调量小,且在负载变化时能够在较短时间内恢复稳态工作。 |
| 作者： | 韩鸣 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 滕勤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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