增程式混合動力汽車輔助動力系統(tǒng)ECU優(yōu)化設計.pdf

1、環(huán)境污染和能源短缺的巨大壓力極大地促進了電動汽車的發(fā)展，然而，由于純電動汽車的推廣面臨著續(xù)駛里程短和成本高的瓶頸，使得增程型混合動力電動汽車成為目前較為現(xiàn)實的解決方案。增程式混合動力汽車的輔助動力系統(tǒng)（發(fā)動機-發(fā)電機組，APU）用于協(xié)調能量分配，根據(jù)整車工作狀態(tài)和工作模式，提供驅動電動機的能量或對動力電池充電，其中，發(fā)動機的控制是保證APU穩(wěn)定、高效、低污染運行的關鍵。
　　本文按照APU系統(tǒng)電控單元(ECU)的設計要求，基于前期

2、開發(fā)的控制系統(tǒng)，從硬件、軟件和后臺標定系統(tǒng)三個方面進行了優(yōu)化設計與控制研究，解決了前期應用中所暴露出來的問題和原系統(tǒng)未解決的問題。主要研究內容如下:
　　(1)根據(jù)增程式混合動力汽車整車性能設計要求，對整車動力總成部分進行了參數(shù)匹配計算，確定了合適的電動機、電池及輔助動力系統(tǒng)參數(shù)。
　　(2) ECU硬件優(yōu)化設計。補充了發(fā)電機電壓、蓄電池電壓和開關氧傳感器信號調理電路，設計了點火模塊、氧傳感器加熱驅動電路，增加了燃油泵、起動

3、機和發(fā)電機控制繼電器的驅動電路，以便實現(xiàn)點火數(shù)字控制、空燃比閉環(huán)控制、APU自動啟停控制和蓄電池充電控制。
　　(3) ECU軟件優(yōu)化設計。采用μC/OS-Ⅱ實時操作系統(tǒng)，基于任務調度機制和中斷服務體系，設計軟件系統(tǒng)任務并分配任務優(yōu)先級，開發(fā)了ECU軟件系統(tǒng)的驅動程序，包括傳感器輸入信號的采集、分析以及物理量的轉換任務，空燃比閉環(huán)控制、點火控制任務，節(jié)氣門位置驅動控制任務，APU起?？刂迫蝿蘸屯ㄓ崊f(xié)議的解析任務等。在APU恒轉速控

4、制模式的基礎上增加了恒電壓控制模式，實現(xiàn)了發(fā)電機電壓的反饋控制。
　　(4) ECU標定系統(tǒng)軟件開發(fā)。基于Visual Basic開發(fā)環(huán)境，開發(fā)了具有人機對話界面的標定系統(tǒng)軟件?；贑AN總線通信方式，可在線設置發(fā)動機的運行控制參數(shù)，實時監(jiān)控發(fā)動機運行過程中的狀態(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)動機臺架上進行了發(fā)電機電壓反饋控制和節(jié)氣門控制試驗，結果表明，ECU硬軟件工作可靠，達到了預期的