增程式混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力系統(tǒng)ECU優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、環(huán)境污染和能源短缺的巨大壓力極大地促進(jìn)了電動(dòng)汽車的發(fā)展，然而，由于純電動(dòng)汽車的推廣面臨著續(xù)駛里程短和成本高的瓶頸，使得增程型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車成為目前較為現(xiàn)實(shí)的解決方案。增程式混合動(dòng)力汽車的輔助動(dòng)力系統(tǒng)（發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，APU）用于協(xié)調(diào)能量分配，根據(jù)整車工作狀態(tài)和工作模式，提供驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的能量或?qū)?dòng)力電池充電，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制是保證APU穩(wěn)定、高效、低污染運(yùn)行的關(guān)鍵。
　　本文按照APU系統(tǒng)電控單元(ECU)的設(shè)計(jì)要求，基于前期

2、開發(fā)的控制系統(tǒng)，從硬件、軟件和后臺標(biāo)定系統(tǒng)三個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)與控制研究，解決了前期應(yīng)用中所暴露出來的問題和原系統(tǒng)未解決的問題。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)增程式混合動(dòng)力汽車整車性能設(shè)計(jì)要求，對整車動(dòng)力總成部分進(jìn)行了參數(shù)匹配計(jì)算，確定了合適的電動(dòng)機(jī)、電池及輔助動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)。
　　(2) ECU硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)。補(bǔ)充了發(fā)電機(jī)電壓、蓄電池電壓和開關(guān)氧傳感器信號調(diào)理電路，設(shè)計(jì)了點(diǎn)火模塊、氧傳感器加熱驅(qū)動(dòng)電路，增加了燃油泵、起動(dòng)

3、機(jī)和發(fā)電機(jī)控制繼電器的驅(qū)動(dòng)電路，以便實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火數(shù)字控制、空燃比閉環(huán)控制、APU自動(dòng)啟?？刂坪托铍姵爻潆娍刂?。
　　(3) ECU軟件優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)，基于任務(wù)調(diào)度機(jī)制和中斷服務(wù)體系，設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)任務(wù)并分配任務(wù)優(yōu)先級，開發(fā)了ECU軟件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序，包括傳感器輸入信號的采集、分析以及物理量的轉(zhuǎn)換任務(wù)，空燃比閉環(huán)控制、點(diǎn)火控制任務(wù)，節(jié)氣門位置驅(qū)動(dòng)控制任務(wù)，APU起?？刂迫蝿?wù)和通訊協(xié)議的解析任務(wù)等。在APU恒轉(zhuǎn)速控

4、制模式的基礎(chǔ)上增加了恒電壓控制模式，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)電壓的反饋控制。
　　(4) ECU標(biāo)定系統(tǒng)軟件開發(fā)?；赩isual Basic開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了具有人機(jī)對話界面的標(biāo)定系統(tǒng)軟件?；贑AN總線通信方式，可在線設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制參數(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中的狀態(tài)參數(shù)，并具有MAP建立、數(shù)據(jù)上傳、修改、存儲、下載等功能。
　　在發(fā)動(dòng)機(jī)臺架上進(jìn)行了發(fā)電機(jī)電壓反饋控制和節(jié)氣門控制試驗(yàn)，結(jié)果表明，ECU硬軟件工作可靠，達(dá)到了預(yù)期的