基于CAN的油电混合动力电动汽车动力网络控制关键技术研究

【摘要】：由于环境污染和能源枯竭,发展低排放的新能源汽车成为世界瞩目的焦点。在众多新能源汽车中油电混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)以其低排放、低油耗等优点成为各国发展重点。而传统油电混合动力电动汽车动力系统网络控制过程中的多能源动力任务调度和随机性时延,造成多动力源控制效果变差,最终导致油电混合动力电动汽车动力性能、经济性能和排放性能下降,这成为油电混合动力网络控制研究的一个关键问题。 论文研究了基于CAN的油电混合动力电动汽车多能源动力网络控制原理,分析了油电混合动力电动汽车网络控制过程中的多能源动力任务调度和随机性时延与油电混合动力电动汽车的动力经济性和排放性之间关系,从解决实时任务网络时延的角度,分析了现有的静态、动态和混合网络调度方法对网络时延的影响和存在的不足,结合油电混合动力电动汽车动力系统工作特点,提出了基于混合调度(Promoted Mixed Traffic Scheduling,PMTS )的油电混合动力电动汽车多能源动力网络控制方法。分析了网络控制系统的径直结构和分层结构与油电混合动力电动汽车的动力经济性和排放性的关系,并以此为向导,以现有的某款油电混合动力电动汽车为研究对象,设计了基于CAN的油电混合动力电动汽车多能源动力网络控制系统,在此基础上,研究了基于混合调度的油电混合动力电动汽车多能源动力网络控制策略及其方法。构建Matlab/Simulink与TrueTime构成的网络控制系统联合仿真平台,并在此基础上,以基于CAN的油电混合电动汽车多能源动力网络控制系统为对象和EUDC城市行驶工况为输入,对常用的静态调度(简称RM法)和本文提出的混合调度(简称PMTS法)的油电混合动力电动汽车多能源动力网络控制方法进行仿真与分析。 为进一步验证仿真分析的结果,搭建了基于Simulink-TrueTime、LabVIEW、NI PXI工控机和ARM LPC1752嵌入式计算机的油电混合电动汽车多能源动力CAN网络控制实验系统,以典型加速、匀速、减速的城市行驶工况作为输入,对RM法和PMTS法进行硬件在环实验与分析。 【关键词】：油电混合动力电动汽车 动力控制 CAN 网络控制
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 油电混合动力电动汽车动力网络控制研究背景10-11
• 1.2 研究意义11-12
• 1.3 油电混合动力电动汽车网络控制国内外研究现状12-14
• 1.3.1 国外研究现状12-13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 论文研究的主要内容14-16
• 第二章 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制原理16-38
• 2.1 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制原理16-17
• 2.2 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制原理17-25
• 2.2.1 油电混合动力电动汽车动力网络控制系统18-19
• 2.2.2 油电混合动力电动汽车动力CAN 网络控制原理19-21
• 2.2.3 发动机子网络控制原理研究21
• 2.2.4 驱动电动机子网络控制原理研究21-22
• 2.2.5 电动/发电机子网络控制原理研究22
• 2.2.6 油电混合动力电动汽车动力CAN 网络通信原理22-25
• 2.3 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力控制网络关键问题25-28
• 2.3.1 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制时延分析25-27
• 2.3.2 基于CAN 的HEV 动力网络控制时延对控制过程的影响分析27-28
• 2.4 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力控制网络调度方法28-37
• 2.4.1 可调度性分析29-31
• 2.4.2 静态调度方法31-32
• 2.4.3 动态调度方法32-33
• 2.4.4 混合调度方法33-35
• 2.4.5 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力控制网络调度方法35-37
• 2.5 本章小结37-38
• 第三章 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制系统设计38-55
• 3.1 基于CAN 的HEV 动力网络控制系统总体设计38-40
• 3.1.1 基于CAN 的HEV 动力网络控制系统组成38-39
• 3.1.2 基于CAN 的HEV 动力网络控制原理39-40
• 3.2 基于CAN 的HEV 动力子网络控制系统设计40-51
• 3.2.1 发动机子网络控制系统设计41-44
• 3.2.2 电动机子网络控制系统设计44-46
• 3.2.3 电动/发电机子网络控制系统设计46-48
• 3.2.4 动力网络管理系统网络控制系统设计48-51
• 3.3 基于CAN 的HEV 动力网络控制策略及控制方法51-54
• 3.3.1 基于CAN 的HEV 动力系统控制策略51-53
• 3.3.2 基于CAN 的HEV 动力网络控制方法53-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第四章 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制系统仿真分析55-72
• 4.1 基于CAN 的HEV 动力网络仿真控制系统55-62
• 4.1.1 基于CAN 的HEV 动力网络仿真控制系统介绍55-61
• 4.1.2 基于CAN 的HEV 动力网络控制仿真61-62
• 4.2 基于EUDC 工况的HEV 动力CAN 网络控制仿真分析62-71
• 4.2.1 采用不同调度方法的HEV 动力性对比分析62-68
• 4.2.2 采用不同调度方法的HEV 油耗和排放对比分析68-71
• 4.3 本章小结71-72
• 第五章 基于CAN 的油电混合动力电动汽车动力网络控制系统实验分析72-81
• 5.1 基于CAN 的HEV 动力网络控制实验系统及原理72-76
• 5.1.1 CAN 网络控制硬件在实验系统72-75
• 5.1.2 CAN 网络控制实验步骤75-76
• 5.2 实验结果和分析76-80
• 5.2.1 城市工况HEV 动力性对比实验76-77
• 5.2.2 城市工况HEV 油耗和排放对比实验77-80
• 5.3 本章小结80-81
• 总结和展望81-83
• 参考文献83-88
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果88-89
• 致谢89-90
• 附件90

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