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增程式混合动力汽车辅助动力系统ECU优化设计
| 论文题名： | 增程式混合动力汽车辅助动力系统ECU优化设计 |
| 关键词： | 增程式混合动力汽车;电控单元;硬件设计;软件设计;标定系统软件 |
| 摘要： | 环境污染和能源短缺的巨大压力极大地促进了电动汽车的发展，然而，由于纯电动汽车的推广面临着续驶里程短和成本高的瓶颈，使得增程型混合动力电动汽车成为目前较为现实的解决方案。增程式混合动力汽车的辅助动力系统（发动机-发电机组，APU）用于协调能量分配，根据整车工作状态和工作模式，提供驱动电动机的能量或对动力电池充电，其中，发动机的控制是保证APU稳定、高效、低污染运行的关键。 本文按照APU系统电控单元(ECU)的设计要求，基于前期开发的控制系统，从硬件、软件和后台标定系统三个方面进行了优化设计与控制研究，解决了前期应用中所暴露出来的问题和原系统未解决的问题。主要研究内容如下: (1)根据增程式混合动力汽车整车性能设计要求，对整车动力总成部分进行了参数匹配计算，确定了合适的电动机、电池及辅助动力系统参数。 (2) ECU硬件优化设计。补充了发电机电压、蓄电池电压和开关氧传感器信号调理电路，设计了点火模块、氧传感器加热驱动电路，增加了燃油泵、起动机和发电机控制继电器的驱动电路，以便实现点火数字控制、空燃比闭环控制、APU自动启停控制和蓄电池充电控制。 (3) ECU软件优化设计。采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统，基于任务调度机制和中断服务体系，设计软件系统任务并分配任务优先级，开发了ECU软件系统的驱动程序，包括传感器输入信号的采集、分析以及物理量的转换任务，空燃比闭环控制、点火控制任务，节气门位置驱动控制任务，APU起停控制任务和通讯协议的解析任务等。在APU恒转速控制模式的基础上增加了恒电压控制模式，实现了发电机电压的反馈控制。 (4) ECU标定系统软件开发。基于Visual Basic开发环境，开发了具有人机对话界面的标定系统软件。基于CAN总线通信方式，可在线设置发动机的运行控制参数，实时监控发动机运行过程中的状态参数，并具有MAP建立、数据上传、修改、存储、下载等功能。 在发动机台架上进行了发电机电压反馈控制和节气门控制试验，结果表明，ECU硬软件工作可靠，达到了预期的效果。 |
| 作者： | 李晔 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 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： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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