
技術(shù)類型: 非專利技術(shù)
交易方式: 資料待完善
多能源動力總成控制系統(tǒng)的成果主要有兩方面,一是動力總成控制器,二是控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺。A.動力總成控制器:多能源動力總成控制器硬件采用MOTOROLA單片機(jī),軟件采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法,能夠很好地完成對多能源動力總成系統(tǒng)的各項(xiàng)控制,并通過了各項(xiàng)試驗(yàn)標(biāo)定和功能驗(yàn)證,可以應(yīng)用于混和動力電動車整車的控制??刂破饔布哂腥缦鹿δ埽?)可處理27路輸入信號;2)可輸出13路控制信號每路具有2A的驅(qū)動能力;3)中央處理器是16位高速CPU,集成了FlashROM,RAM;4)具有兩個CAN通訊總線控制器。該硬件已通過電磁兼容性測式,其性能通過了混合動力總成試驗(yàn)臺的測試。軟件將動力總成系統(tǒng)劃分為發(fā)動機(jī)、電機(jī)、ISG、AMT、電池等類對象。動力總成控制器軟件具有以下功能:1)信號的采集與濾波;2)控制信號的輸出;3)動力總成工作狀態(tài)的切換;4)動力總成子狀態(tài)處理;5)與標(biāo)定系統(tǒng)的接口;6)與AMT的通信。B.控制系統(tǒng)的開發(fā)平臺:該開發(fā)平臺包括了仿真系統(tǒng)、試驗(yàn)系統(tǒng)、標(biāo)定系統(tǒng)、快速原型系統(tǒng)和硬件在環(huán)系統(tǒng)等等,不但能夠進(jìn)行多能源動力總成控制器軟、硬件的快速開發(fā),還可以對混和動力電動車的控制原理進(jìn)行深入研究,對混和動力電動汽車進(jìn)行選型研究,對已經(jīng)開發(fā)成功的控制器進(jìn)行各項(xiàng)試驗(yàn)和標(biāo)定,以及對控制器的控制效果進(jìn)行評價。以下介紹該平臺的一些成果。(a)動力總成的控制原理研究:研究了內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)工作狀態(tài)切換的原理,分析了動力源的工作狀態(tài)以及內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的載荷分配受動力源轉(zhuǎn)速、負(fù)荷率和蓄電池SOC三個因素的影響規(guī)律;研究了基于車速、負(fù)荷率和蓄電池SOC的經(jīng)濟(jì)性換檔規(guī)律;研究了內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)協(xié)調(diào)控制的原理。(b)仿真系統(tǒng)的開發(fā)與分析:進(jìn)行了離線前向式仿真系統(tǒng)的開發(fā)與分析,建立了包括發(fā)動機(jī)、電機(jī)、蓄電池、傳動系、整車控制器和駕駛員在內(nèi)的HEV前向式離線仿真軟件。(c)快速原型系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用:在Matlab/Simulink/Stateflow平臺上建立了混合動力汽車整車控制器模型,主要包括“扭矩管理策略”和“協(xié)調(diào)控制算法”兩部分控制算法。利用實(shí)時硬件平臺快速成型一個包含控制算法和外圍信號接口的控制單元,替代實(shí)際的控制器,對自行開發(fā)的控制算法進(jìn)行驗(yàn)證。試驗(yàn)結(jié)果表明,控制器快速原型技術(shù)在控制器研發(fā)的早期可代替實(shí)際控制器,加快了控制算法開發(fā)和驗(yàn)證進(jìn)程。(d)電控節(jié)氣門控制器的研發(fā):完成了發(fā)動機(jī)電控節(jié)氣門控制硬件和軟件系統(tǒng)。在試驗(yàn)臺上完成了電控節(jié)氣門控制軟件的性能測試。(e)CAN在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用:完成了基于CAN的初步通訊協(xié)議的制定,進(jìn)行了ECU上CAN節(jié)點(diǎn)調(diào)試,進(jìn)行了dSPACE上的CAN節(jié)點(diǎn)調(diào)試,完成了多節(jié)點(diǎn)的聯(lián)調(diào)試驗(yàn)。(f)硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用:在Matlab/Simulink/Stateflow平臺上建立了面向硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的混合動力汽車模型。硬件在環(huán)仿真技術(shù)將混合動力汽車模型利用實(shí)時硬件平臺構(gòu)成一個具有信號輸入輸出通道的虛擬的混合動力汽車。將這些輸入輸出信號與實(shí)際整車控制單元相連,就形成了一個由實(shí)際的整車控制單元和虛擬的混合動力汽車組成的完整的試驗(yàn)系統(tǒng),對實(shí)際整車控制單元中的控制算法進(jìn)行驗(yàn)證。利用該系統(tǒng)完成了對ECU的系統(tǒng)測試。(g)匹配標(biāo)定系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用:動力總成控制器匹配標(biāo)定系統(tǒng)主要組成為通訊模塊和標(biāo)定軟件。該系統(tǒng)采用串行接口進(jìn)行通訊,通訊采用ECU故障診斷協(xié)議-kWP2000,這使得標(biāo)定系統(tǒng)更具有通用性。標(biāo)定軟件用于完成標(biāo)定參數(shù)的處理與顯示。標(biāo)定系統(tǒng)測試結(jié)果通訊可靠,工作穩(wěn)定,可以用于BCU控制系統(tǒng)參數(shù)的在線標(biāo)定。該系統(tǒng)已應(yīng)用在臺架實(shí)驗(yàn)和硬件在環(huán)測試時ECU的標(biāo)定和參數(shù)的監(jiān)控中。(h)試驗(yàn)臺的建設(shè)與試驗(yàn)基于發(fā)動機(jī)動態(tài)試驗(yàn)臺建成了針對內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的混合動力電動汽車動力總成試驗(yàn)臺,開發(fā)成試驗(yàn)臺用數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng);在該試驗(yàn)臺上進(jìn)行了發(fā)動機(jī)動態(tài)特性的測試,電機(jī)特性的部分測試,發(fā)動機(jī)電控節(jié)氣門的裝機(jī)試驗(yàn)和動力總成部分工作狀態(tài)和工作狀態(tài)切換的部分試驗(yàn);基于發(fā)動機(jī)穩(wěn)態(tài)試驗(yàn)臺建成了針對內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的混合動力電動汽車動力總成的試驗(yàn)臺,進(jìn)行穩(wěn)態(tài)下的測試。在ECU和dSPACE控制下分別實(shí)現(xiàn)了純內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動、純電機(jī)驅(qū)動、內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)混合驅(qū)動、內(nèi)燃機(jī)帶電機(jī)發(fā)電、電機(jī)制動、主電機(jī)反拖內(nèi)燃機(jī)等工作狀態(tài);在ECU和dSPACE控制下分別實(shí)現(xiàn)了內(nèi)燃機(jī)與電饑共同工作時工作狀態(tài)的切換以及電機(jī)單獨(dú)工作時工作狀態(tài)的切換;在整車單位進(jìn)行了大量的臺架試驗(yàn),包括工況的切換、部分零部件的定量控制和部分動態(tài)工況的實(shí)現(xiàn)。技術(shù)指標(biāo):完成發(fā)動機(jī)和電機(jī)動力總成特性分析,完成動力總成動態(tài)建模,制定出能量管理策略:完成ECU硬件平臺和軟件平臺的研制,完成控制系統(tǒng)的臺架試驗(yàn);完成動力總成控制系統(tǒng)CAN總線網(wǎng)絡(luò)通訊與接口設(shè)計;適應(yīng)性滿足整車要求;符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),符合電磁兼容性要求。應(yīng)用說明:該課題選擇MOTOROLA單片機(jī)作為控制器,定位于近期的產(chǎn)業(yè)化。有較好的性能價格比,是近期實(shí)現(xiàn)HEV產(chǎn)業(yè)化的可行選擇。效益分析:動力總成控制是整車控制的重要組成部分,HEV動力總成控制器的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化是HEV產(chǎn)業(yè)化的重要一環(huán)。同時由于技術(shù)的相關(guān)性,HEV動力總成控制器的研發(fā)將促進(jìn)包括HEV、蓄電池電動汽車、燃料電池汽車在內(nèi)的電動汽車動力總成控制器硬件平臺、軟件平臺和部分共用模塊和技術(shù)的形成與產(chǎn)業(yè)化。并帶動傳統(tǒng)汽車電控技術(shù)的發(fā)展。合作方式:成果轉(zhuǎn)讓,技術(shù)合作。
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