LPG燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制技術研究

【摘要】：當前,由于能源緊缺和環(huán)境污染問題嚴峻,社會對環(huán)保節(jié)能汽車需求越來越大。LPG燃氣混合動力電動汽車以低碳、清潔且熱值高的液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas,LPG)為燃料,合理配置內燃機和電動機雙動力系統(tǒng)以降低油耗和排放。對于雙動力源的控制,若采用傳統(tǒng)點對點連接方式,不僅增加了線束數量和體積,增加整車質量和成本,且數據不能共享,同時使得維護困難,降低了系統(tǒng)可靠性和整車動力性能,采用CAN網絡控制能克服點對點連接方式的不足。然而由于當前LPG燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制系統(tǒng)存在定常性和確定性喪失的問題,導致汽車動力性、經濟性和排放性能下降。為此,論文對LPG燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制技術展開研究。 論文根據LPG燃氣混合動力電動汽車工作原理和網絡控制原理,研究LPG燃氣混合動力電動汽車的網絡控制原理,分析網絡控制系統(tǒng)定常性和確定性產生的原因及其影響因素,提出最小二乘遞推時延補償方法。以某LPG燃氣混合動力電動汽車為對象,設計LPG燃氣混合動力電動汽車CAN網絡控制系統(tǒng),建立LPG燃氣混合動力電動汽車電動機、發(fā)動機和電池數學模型,根據動力系統(tǒng)結構特點設計動力控制系統(tǒng)CAN網絡構架,建立動力系統(tǒng)中LPG發(fā)動機、ISG電機和電池組數學模型,在此基礎上,利用TrueTime工具箱、AVL Cruise、GTpower和Simulink的聯(lián)合仿真,分別對LPG發(fā)動機徑直型動力CAN網絡控制系統(tǒng)和電機徑直型動力CAN網絡控制系統(tǒng)進行仿真分析,以此來驗證網絡時延對LPG發(fā)動機和電機性能的影響;并對分層型LPG燃氣混合動力電動汽車動力CAN網絡控制系統(tǒng)進行仿真,以此來驗證時延補償方法對動力CAN網絡控制系統(tǒng)改善效果。 最后,為了驗證網絡控制方法的可行性,驗證基于CAN的LPG燃氣混合動力電動汽車動力經濟性能和排放性能的控制效果,搭建了LPG燃氣混合動力電動汽車CAN網絡控制硬件在環(huán)實驗系統(tǒng),并對系統(tǒng)進行硬件在環(huán)實驗。 【關鍵詞】：LPG燃氣混合動力電動汽車 動力系統(tǒng) CAN網絡 時延補償
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究意義12-13
• 1.3 LPG 燃氣混合動力電動汽車CAN 網絡國內外研究現狀13-19
• 1.3.1 國外研究現狀13-15
• 1.3.2 國內研究現狀15-19
• 1.4 研究的主要內容19-21
• 第二章 LPG 燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制原理21-33
• 2.1 LPGHEV 動力CAN 網絡控制原理21-24
• 2.1.1 網絡控制系統(tǒng)簡介21-22
• 2.1.2 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)分析22-24
• 2.1.3 CAN 網絡通信協(xié)議24
• 2.2 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)分析24-29
• 2.2.1 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)時延分析25-26
• 2.2.2 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)節(jié)點驅動方式26-28
• 2.2.3 CAN 網絡時延對LPGHEV 動力控制系統(tǒng)的影響28-29
• 2.2.4 解決網絡誘導時延問題關鍵29
• 2.3 CAN 網絡時延補償控制研究29-32
• 2.3.1 時延預測輸出修正補償方法29-30
• 2.3.2 時延預測輸出修正補償算法30-32
• 2.4 本章小結32-33
• 第三章 LPG 燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制系統(tǒng)設計33-56
• 3.1 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)構架及控制策略33-40
• 3.1.1 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)結構33-37
• 3.1.2 LPG 燃氣混合動力電動汽車控制策略37-40
• 3.2 LPG 燃氣混合動力電動汽車動力系統(tǒng)設計40-47
• 3.2.1 車輛運行工況40-41
• 3.2.2 發(fā)動機選型41-43
• 3.2.3 ISG 電機選型43-45
• 3.2.4 電池組選型45-46
• 3.2.5 變速機構設計46-47
• 3.3 LPG 燃氣混合動力電動汽車動力控制系統(tǒng)數學模型47-55
• 3.3.1 LPG 發(fā)動機數學模型47-52
• 3.3.2 ISG 電機數學模型52-54
• 3.3.3 電池組模型54-55
• 3.4 本章小結55-56
• 第四章 LPG 燃氣混合動力電動汽車動力網絡控制系統(tǒng)仿真分析56-76
• 4.1 仿真軟件介紹56-57
• 4.1.1 TrueTime 工具箱56-57
• 4.1.2 Cruise 軟件57
• 4.1.3 GTpower 軟件57
• 4.2 LPG 發(fā)動機CAN 網絡控制子系統(tǒng)Truetime 仿真分析57-66
• 4.2.1 仿真模型建立與節(jié)點參數設置57-60
• 4.2.2 仿真分析60-66
• 4.3 電機CAN 網絡控制子系統(tǒng)Truetime 仿真分析66-68
• 4.3.1 仿真模型建立與節(jié)點參數設置66-67
• 4.3.2 仿真分析67-68
• 4.4 LPGHEV 動力CAN 網絡控制系統(tǒng)仿真68-75
• 4.4.1 仿真模型建立與節(jié)點參數設置69-71
• 4.4.2 仿真分析71-75
• 4.5 本章小結75-76
• 第五章 LPG 燃氣混合動力電動汽車網絡控制系統(tǒng)硬件在環(huán)實驗與分析76-85
• 5.1 LPG 燃氣混合動力電動汽車CAN 網絡控制硬件在環(huán)實驗原理76-80
• 5.1.1 LPG 燃氣混合動力電動汽車硬件在環(huán)實驗系統(tǒng)76-77
• 5.1.2 實驗原理與步驟77-80
• 5.2 NI 信號采集系統(tǒng)介紹80
• 5.3 LPG 燃氣混合動力電動汽車CAN 網絡控制系統(tǒng)硬件在環(huán)實驗及結果分析80-84
• 5.4 本章小結84-85
• 全文總結與展望85-87
• 參考文獻87-92
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果92-93
• 致謝93-94
• 附件94

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