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(jī)組合發(fā)動機(jī)、電機(jī)及動力電池等部件，可以將內(nèi)燃機(jī)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(yùn)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(jī)工作區(qū)優(yōu)化及整車控制策略，并利用實(shí)車試驗(yàn)，實(shí)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(shí)車試驗(yàn)；車輛轉(zhuǎn)矩在社會經(jīng)濟(jì)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(jī)車的特征，同時(shí)還具備電動車的優(yōu)點(diǎn)，在經(jīng)濟(jì)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(gè)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(yùn)行所需的所有參數(shù)準(zhǔn)確計(jì)算出來，如發(fā)動機(jī)、電動機(jī)輸出功率等，進(jìn)而到達(dá)全部動力部件運(yùn)動協(xié)調(diào)，保證正常行駛電動汽車，與此同時(shí)，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(jì)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(jì)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(jī)驅(qū)動、混合動力驅(qū)動、再生制動等。車輛運(yùn)行時(shí)，利用各種硬件線路整車控制器進(jìn)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(yùn)行的CPU與控制端口進(jìn)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(shí)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(jī)最大轉(zhuǎn)矩可由Temax表示；當(dāng)前轉(zhuǎn)速下電機(jī)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(jì)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(jī)控制器直流端電壓可由U表示；ISG電機(jī)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(jī)工作區(qū)優(yōu)化由發(fā)動機(jī)工作特征分析，低速、小負(fù)荷狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)具有較低效率，及較高的燃油消耗。通過相關(guān)條件，可進(jìn)展最小、最正確及最大優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩確實(shí)定，那么發(fā)動機(jī)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(jī)，保證在最正確優(yōu)化工作轉(zhuǎn)矩曲線及發(fā)動機(jī)優(yōu)化工作區(qū)控制發(fā)動機(jī)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(jī)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(jī)工作，ISG電機(jī)可被多余轉(zhuǎn)矩驅(qū)動發(fā)電，進(jìn)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(shí)其形式為發(fā)動機(jī)單獨(dú)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(jī)利用電機(jī)助力可持續(xù)在優(yōu)化工作區(qū)內(nèi)工作。如電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)矩輸出，到達(dá)車輛轉(zhuǎn)矩需求。4、軟、硬件設(shè)計(jì)1軟件設(shè)計(jì)。Code Warrior4.6是整車控制器軟件設(shè)計(jì)環(huán)境，

6、配置Freescale16位仿真器。實(shí)車試驗(yàn)過程中，可進(jìn)展試驗(yàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集及記錄，并能及時(shí)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(jìn)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(jì)算機(jī)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(jì)。控制器硬件是混合動力汽車整車控制器開發(fā)的重點(diǎn)，詳細(xì)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(yàn)證為對整車控制器及其控制策略開發(fā)進(jìn)展驗(yàn)證，需做好實(shí)車試驗(yàn)工作，詳細(xì)如下：1、發(fā)動機(jī)起動。選取ISG電機(jī)替代傳統(tǒng)起動機(jī)，如START檔為鑰

7、匙開關(guān)位置，ISG電機(jī)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(jī)控制器接通，隨后開場起動車輛，到達(dá)噴油、點(diǎn)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(shí)發(fā)動機(jī)工作效率、負(fù)荷較低。如不斷增加油門開度，約40%時(shí)，那么ISG電機(jī)可通過多余轉(zhuǎn)矩驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)發(fā)電、電池充電功能。3、純發(fā)動機(jī)驅(qū)動。加速踏板在50到70s之間約為33%開度，此時(shí)0為充電轉(zhuǎn)矩需求，如工作轉(zhuǎn)速不變，油門為68%開度時(shí)即可與駕駛員驅(qū)動需求轉(zhuǎn)矩相符。按照發(fā)動機(jī)工作特征，該階段發(fā)動機(jī)工作效率高。4、混合驅(qū)動。加速踏板在205到215s之間時(shí)，其開度

8、約為100%，此時(shí)為最大開度值。ISG電機(jī)同時(shí)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(shí)可將發(fā)動機(jī)開啟進(jìn)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(xì)充電電流之間的差異，整車控制器可進(jìn)展油門開度的適當(dāng)調(diào)節(jié)，形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)中電機(jī)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(jī)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(jì)的快速開展，我國能源消耗愈加嚴(yán)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(hù)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(jì)，通過實(shí)車試驗(yàn)，驗(yàn)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(xiàn)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(bào)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.