混合動力汽車整車控制器開發(fā)2900字

1、混合動力汽車整車控制器開發(fā)2900字 摘 要：混合動力汽車可以有機組合發(fā)動機、電機及動力電池等部件，可以將內(nèi)燃機汽車、電動汽車的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，是降低石油消耗及減少二氧化碳排放的重要方法。整車控制器在混合動力汽車開發(fā)中，是各類控制措施的最終運行載體，是滿足汽車動力系統(tǒng)協(xié)同工作的重要部件。為此，必須重視混合動力汽車整車控制器開發(fā)。本文結(jié)合ISG混合動力汽車，分析了汽車轉(zhuǎn)矩需求、發(fā)動機工作區(qū)優(yōu)化及整車控制策略，并利用實車試驗，實現(xiàn)了多種工作形式，說明此整車控制器開發(fā)具有可行性。 畢業(yè)關(guān)鍵詞：混合動力汽車；整車控制器；實車試驗；車輛轉(zhuǎn)矩在社會經(jīng)濟高速開展的今天，當(dāng)前世界汽車工業(yè)開展面臨著兩大挑戰(zhàn)，

2、即能源短缺與環(huán)境污染，開展新能源汽車研究已經(jīng)刻不容緩。相比傳統(tǒng)汽車，混合動力汽車不僅具備內(nèi)燃機車的特征，同時還具備電動車的優(yōu)點，在經(jīng)濟性提升與減少污染排放方面意義重大。因混合動力汽車需要各個部位部件的互相協(xié)作，要求在一定控制措施下持續(xù)、快速地切換工作形式，因此對整車控制系統(tǒng)開發(fā)提出了更高的要求，作為混合動力汽車的關(guān)鍵性控制部件，整車控制器需按照駕駛員加速踏板位置、檔位等操作及蓄電池荷電狀態(tài)等，將運行所需的所有參數(shù)準(zhǔn)確計算出來，如發(fā)動機、電動機輸出功率等，進而到達全部動力部件運動協(xié)調(diào)，保證正常行駛電動汽車，與此同時，還可利用行車充電、制動能量回收等獲取更高能量效率。由此可見，于汽車動力性、經(jīng)濟性

3、及可靠性而言，整車控制器開發(fā)影響宏大。1 整車控制器設(shè)計1、混合動力汽車系統(tǒng)分析某混合動力汽車系統(tǒng)構(gòu)造屬于典型單軸并聯(lián)式構(gòu)造，整車工作形式包括純汽油機驅(qū)動、混合動力驅(qū)動、再生制動等。車輛運行時，利用各種硬件線路整車控制器進展相關(guān)參數(shù)采集，如車輛狀態(tài)、駕駛員意圖等。通過極速運行的CPU與控制端口進展預(yù)設(shè)控制算法及管理策略的執(zhí)行，并利用CAN總線、開關(guān)輸出端口等將指令、信息傳送給動力系統(tǒng)執(zhí)行部件，以此實現(xiàn)有效控制。2、車輛轉(zhuǎn)矩需求分析相比傳統(tǒng)汽車，混合動力汽車轉(zhuǎn)矩需求根本一致，利用加速踏板駕駛員可將其驅(qū)動轉(zhuǎn)矩需求充分反映出來?？赏ㄟ^公式表示駕駛員驅(qū)動需求轉(zhuǎn)矩。其中，加速踏板開度可由表示；當(dāng)前轉(zhuǎn)速下

4、發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩可由Temax表示；當(dāng)前轉(zhuǎn)速下電機最大轉(zhuǎn)矩可由Tmmax表示。于混合動力汽車來講，為防止動力電池組過放電，必須對電池組充電，其決定因素為電池組荷電狀態(tài)系數(shù)SOC，電池組充電需求電流計算公式如下：其中，電池組最大允許充電電流可由Ichgmax表示；所需充電轉(zhuǎn)矩可由Tchg表示；其公式如下：其中，ISG電機控制器直流端電壓可由U表示；ISG電機轉(zhuǎn)速可由n表示。那么總轉(zhuǎn)矩需求可由下式表示：3、發(fā)動機工作區(qū)優(yōu)化由發(fā)動機工作特征分析，低速、小負荷狀態(tài)下，發(fā)動機具有較低效率，及較高的燃油消耗。通過相關(guān)條件，可進展最小、最正確及最大優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩確實定，那么發(fā)動機優(yōu)化工作區(qū)那么位于最小、最大優(yōu)化

5、工作轉(zhuǎn)矩曲線內(nèi)。通過調(diào)節(jié)ISG電機，保證在最正確優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩曲線及發(fā)動機優(yōu)化工作區(qū)控制發(fā)動機工作。如轉(zhuǎn)矩需求在最小優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩以下，那么必須將發(fā)動機節(jié)氣門開度適當(dāng)加大，保證在優(yōu)化工作區(qū)內(nèi)控制發(fā)動機工作，ISG電機可被多余轉(zhuǎn)矩驅(qū)動發(fā)電，進展電池充電。如轉(zhuǎn)矩需求在最小、最大優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩間，此時其形式為發(fā)動機單獨驅(qū)動形式。如需求轉(zhuǎn)矩在最大優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩以上，發(fā)動機利用電機助力可持續(xù)在優(yōu)化工作區(qū)內(nèi)工作。如電機產(chǎn)生阻力轉(zhuǎn)矩最大值后，照舊與需求轉(zhuǎn)矩不符，那么需持續(xù)將節(jié)氣門開度增大，并不斷加大發(fā)動機轉(zhuǎn)矩輸出，到達車輛轉(zhuǎn)矩需求。4、軟、硬件設(shè)計1軟件設(shè)計。Code Warrior4.6是整車控制器軟件設(shè)計環(huán)境，

6、配置Freescale16位仿真器。實車試驗過程中，可進展試驗數(shù)據(jù)的及時采集及記錄，并能及時更新控制器內(nèi)的控制策略參數(shù)?；诖?，選取VisuaIC+與CAN卡所反映的驅(qū)動接口進展采集數(shù)據(jù)、在線調(diào)試軟件的開發(fā)，該軟件可以將CAN卡內(nèi)采集的相關(guān)信息全面顯示、儲存及回放，且利用車載計算機通過CAN網(wǎng)絡(luò)在E2ROM內(nèi)寫入控制策略參數(shù)，以此更新控制策略參數(shù)。2硬件設(shè)計?？刂破饔布腔旌蟿恿ζ囌嚳刂破鏖_發(fā)的重點，詳細內(nèi)容如表1所示。2 混合動力汽車整車控制器工作形式驗證為對整車控制器及其控制策略開發(fā)進展驗證，需做好實車試驗工作，詳細如下：1、發(fā)動機起動。選取ISG電機替代傳統(tǒng)起動機，如START檔為鑰

7、匙開關(guān)位置，ISG電機可接收到整車控制器調(diào)速形式指示，每分鐘目的轉(zhuǎn)速為800r。整車控制器可閉合繼電器，并將發(fā)動機控制器接通，隨后開場起動車輛，到達噴油、點火的目的。2、行車充電。加速踏板在3050s之間約有10%開度，如油門為此開度，此時發(fā)動機工作效率、負荷較低。如不斷增加油門開度，約40%時，那么ISG電機可通過多余轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，實現(xiàn)發(fā)電、電池充電功能。3、純發(fā)動機驅(qū)動。加速踏板在50到70s之間約為33%開度，此時0為充電轉(zhuǎn)矩需求，如工作轉(zhuǎn)速不變，油門為68%開度時即可與駕駛員驅(qū)動需求轉(zhuǎn)矩相符。按照發(fā)動機工作特征，該階段發(fā)動機工作效率高。4、混合驅(qū)動。加速踏板在205到215s之間時，其開度

8、約為100%，此時為最大開度值。ISG電機同時助力，每米輸出轉(zhuǎn)矩為100N左右。252V為母線電壓，100A為母線電流。5、停車充電。電池組荷電狀態(tài)系數(shù)較低的情況下，那么處于停車狀態(tài)，此時可將發(fā)動機開啟進入充電階段，該過程針對加速或制動踏板整車控制器無任何反響。按照目的充電及詳細充電電流之間的差異，整車控制器可進展油門開度的適當(dāng)調(diào)節(jié)，形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)中電機工作形式為調(diào)速狀態(tài)，每分鐘目的轉(zhuǎn)速為1200r，保證在過低發(fā)動機轉(zhuǎn)速下仍能啟動汽車，不會出現(xiàn)熄火現(xiàn)象。3 完畢語綜上所述，隨著社會經(jīng)濟的快速開展，我國能源消耗愈加嚴重，為緩解能源短缺問題，必須重視新能源的開發(fā)及利用。相比傳統(tǒng)汽車，在保護環(huán)境、節(jié)約能源方面混合動力汽車更具優(yōu)勢。為提升混合動力汽車性能，必須重視整車控制器開發(fā)，做好整車控制器設(shè)計，通過實車試驗，驗證整車控制器及其控制策略?_發(fā)的合理性、正確性，確保其更快更好地開展。參考文獻1張亞明，何洪文，張曉偉.混合動力汽車整車控制器開發(fā)J.中北大學(xué)學(xué)報自然科學(xué)版.2022062吳敏.電動汽車整車控制器根底軟件開發(fā)及控制策略研究D.