純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)研究和設(shè)計(jì)

【摘要】：汽車是人類利用最多的交通工具,由于汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,全球汽車保有量不斷上升,汽車消耗的能源和排放的廢氣不斷增加,這就導(dǎo)致了現(xiàn)在影響社會(huì)發(fā)展的兩大因素:環(huán)境污染和能源危機(jī)。因此,世界各國(guó)都在大力推動(dòng)新能源汽車技術(shù)發(fā)展,其中純電動(dòng)汽車能源利用率高、低排放或零排放的優(yōu)勢(shì),是各國(guó)新能源汽車發(fā)展的主攻方向。為了研究開發(fā)純電動(dòng)汽車技術(shù),學(xué)校與某汽車公司合作了將七座MPV改裝成純電動(dòng)汽車的項(xiàng)目。本文是在完成改裝項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,對(duì)純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)進(jìn)行了部分研究與設(shè)計(jì)。(1)完成改裝汽車的工作。首先確定改裝的整車結(jié)構(gòu)形式,然后根據(jù)制定的改裝性能指標(biāo),完成對(duì)電機(jī)、電池和傳動(dòng)比的參數(shù)匹配設(shè)計(jì)。(2)在完成汽車改裝項(xiàng)目后,本文以改裝的純電動(dòng)汽車為基礎(chǔ)車型進(jìn)行整車控制策略的相關(guān)研究。首先研究分析分工況控制策略,對(duì)汽車運(yùn)行模式和工況的判斷條件進(jìn)行了具體分析。然后重點(diǎn)是基于模糊控制設(shè)計(jì)了加速轉(zhuǎn)矩控制策略,在汽車加速過程中,基于模糊控制對(duì)駕駛員加速意圖進(jìn)行識(shí)別,并根據(jù)不同的加速意圖在基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行不同程度的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償,提高在加速過程中電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸出,從而提升純電動(dòng)汽車的加速性能。(3)在Matlab/Simulink環(huán)境下建立整車控制系統(tǒng)仿真模型,利用建立的模型對(duì)設(shè)計(jì)的加速轉(zhuǎn)矩控制策略進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的控制策略能在兼顧純電動(dòng)汽車行駛經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)提高汽車在加速過程中的電機(jī)轉(zhuǎn)矩輸出,提升了車輛的加速性能。然后對(duì)整車性能進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證整車性能符合指標(biāo)要求。(4)選擇MC9S12XS128作為控制器的主控芯片,對(duì)純電動(dòng)汽車整車控制器的軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)。 【關(guān)鍵詞】：純電動(dòng)汽車 參數(shù)匹配 加速轉(zhuǎn)矩控制 建模仿真 整車控制器
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.72
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)14-16
• 1.4 課題的來源及主要內(nèi)容16-18
• 第二章 純電動(dòng)汽車動(dòng)力參數(shù)匹配18-32
• 2.1 純電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 整車的基本參數(shù)及性能指標(biāo)19-21
• 2.3 電機(jī)的選型及參數(shù)匹配設(shè)計(jì)21-27
• 2.3.1 電機(jī)的選型21-22
• 2.3.2 電機(jī)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)22-27
• 2.4 電池的選型及參數(shù)匹配設(shè)計(jì)27-29
• 2.4.1 電池的選型27-28
• 2.4.2 電池參數(shù)匹配設(shè)計(jì)28-29
• 2.5 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì)29-30
• 2.6 本章小結(jié)30-32
• 第三章 純電動(dòng)汽車整車控制策略研究32-46
• 3.1 分工況控制策略32-35
• 3.1.1 驅(qū)動(dòng)模式分析32-33
• 3.1.2 分工況控制策略分析33-35
• 3.2 加速轉(zhuǎn)矩控制策略的研究35-38
• 3.2.1 加速踏板分析35-36
• 3.2.2 加速轉(zhuǎn)矩控制策略框架36-38
• 3.3 加速轉(zhuǎn)矩控制策略設(shè)計(jì)38-44
• 3.3.1 基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩MAP的制定38-39
• 3.3.2 補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩最大值的確定39-40
• 3.3.3 模糊轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第四章 轉(zhuǎn)矩控制策略及整車性能建模仿真分析46-64
• 4.1 整車控制系統(tǒng)建模46-55
• 4.1.1 控制策略模型46-50
• 4.1.2 電池模型50-53
• 4.1.3 電機(jī)模型53-54
• 4.1.4 車輛模型54
• 4.1.5 踏板模型54-55
• 4.2 加速轉(zhuǎn)矩控制策略仿真分析55-60
• 4.3 整車性能仿真分析60-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 純電動(dòng)汽車整車控制器軟硬件設(shè)計(jì)64-82
• 5.1 整車控制器主控芯片MCU的選型64-65
• 5.2 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)65-68
• 5.2.1 電源電路65-66
• 5.2.2 時(shí)鐘電路66
• 5.2.3 復(fù)位電路和BDM電路66-68
• 5.3 信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)68-71
• 5.3.1 供電電路68
• 5.3.2 開關(guān)信號(hào)處理電路68-69
• 5.3.3 模擬信號(hào)處理電路69-70
• 5.3.4 頻率信號(hào)處理電路70-71
• 5.4 通訊接口電路設(shè)計(jì)71-73
• 5.4.1 CAN通訊接口電路設(shè)計(jì)71-72
• 5.4.2 RS232通訊接口電路設(shè)計(jì)72-73
• 5.5 整車控制器軟件設(shè)計(jì)73-80
• 5.5.1 軟件結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)73-74
• 5.5.2 主程序設(shè)計(jì)74-75
• 5.5.3 子程序設(shè)計(jì)75-80
• 5.6 本章小結(jié)80-82
• 第六章 總結(jié)與展望82-84
• 6.1 總結(jié)82-83
• 6.2 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 致謝88-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表論文90

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