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混合动力扫路车整车控制器研究

作　者: 邓晓峰
导　师: 张炳力
学　校: 合肥工业大学
专　业: 车辆工程
关键词: 混合动力扫路车控制策略 CAN总线整车控制器硬件在回路仿真
分类号: U469.691
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 42次
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内容摘要

扫路车作为路面环卫设备之一,是一种集路面清扫、垃圾回收与运输为一体的高效路面清扫设备,广泛用于干线道路、城市道路等路面的清扫。然而,随着能源短缺和环境危机问题的日益严重,传统扫路车经济性差、排放性差、噪声高等缺点逐渐成为其发展的瓶颈,发展节能环保的新型扫路车是汽车工业的大势所趋,混合动力扫路车的研究意义深远。混合动力扫路车的整车控制器是混合动力扫路车整车控制系统的关键部分,也是混合动力扫路车的关键技术,其性能的优劣对混合动力扫路车的整车性能有着重要影响。整车控制器的研究对于提高扫路车的机电一体化水平、智能化程度也有着重要的意义。本文针对混合动力扫路车的功能需求,提出了一种新型混合动力扫路车设计方案,制定了整车控制系统的控制方案,完成了整车控制策略的制定；基于SAE J1939标准制定了混合动力扫路车的CAN总线通讯应用层协议。对整车控制器的硬件系统进行了设计,制定了以MC9S12DG128单片机为主控芯片的整车控制器硬件系统的电路,主要包括最小系统电路、信号采集模块、输出驱动模块、高压电安全管理模块、通讯模块等。对整车控制器的软件系统进行了设计,软件系统分为硬件驱动层程序和上层管理层程序,硬件驱动层程序包括I/0采集、A/D转换、D/A转换、SCI通讯、CAN通讯等与芯片本身及其外围电路息息相关的硬件接口电路程序；上层管理层是整车控制策略的程序化,是整车控制系统的核心算法。混合动力扫路车整车控制器的软、硬件系统设计完成之后,采用硬件在回路仿真试验对整车控制器的性能进行测试,试验结果表明设计的整车控制器性能稳定,能够实现整车的控制功能,整车控制策略切实有效。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-14
第一章绪论  14-20
  1.1 混合动力扫路车发展背景  14-15
  1.2 扫路车市场需求  15-16
    1.2.1 公路清扫方面市场需求  15
    1.2.2 城市建设方面市场需求  15-16
  1.3 混合动力技术国内外发展现状  16-18
    1.3.1 混合动力汽车国外发展现状  16
    1.3.2 混合动力汽车国内发展现状  16-17
    1.3.3 混合动力扫路车国内外发展现状  17-18
  1.4 混合动力汽车整车控制器国内外发展现状  18-19
    1.4.1 国外整车控制器发展现状  18-19
    1.4.2 国内整车控制器发展现状  19
  1.5 本文主要研究内容  19-20
第二章混合动力扫路车方案设计  20-26
  2.1 双发动机扫路车工作原理  20-23
    2.1.1 副发动机的功用  21-22
    2.1.2 液压及气压系统的功用  22-23
  2.2 混合动力扫路车结构设计  23-25
    2.2.1 扫路车各工作部分功率需求  23
    2.2.2 混合动力扫路车设计方案  23-25
  2.3 本章小结  25-26
第三章混合动力扫路车整车控制系统设计  26-38
  3.1 整车控制系统的控制方案  26-27
  3.2 混合动力扫路车整车控制策略  27-33
    3.2.1 驱动行驶控制策略  27-30
    3.2.2 发动机转速控制策略  30-32
    3.2.3 高压电控制策略  32-33
  3.3 CAN通讯总线  33-37
    3.3.1 CAN总线通讯原理  33-34
    3.3.2 CAN的消息帧  34-35
    3.3.3 CAN通讯应用层协议  35-37
  3.4 本章小结  37-38
第四章混合动力扫路车整车控制器设计  38-60
  4.1 整车控制器的总体设计  38-39
    4.1.1 整车控制器的功能需求分析  38-39
    4.1.2 整车控制器的信号分析  39
  4.2 整车控制器硬件系统设计  39-52
    4.2.1 主控芯片的选择  39-41
    4.2.2 主控芯片的最小系统  41-43
    4.2.3 信号采集电路的设计  43-46
    4.2.4 输出驱动模块电路设计  46-48
    4.2.5 高压电安全管理模块  48-51
    4.2.6 通讯模块设计  51-52
  4.3 整车控制器的软件设计  52-58
    4.3.1 软件程序的开发环境  52-53
    4.3.2 软件程序设计  53-58
  4.4 本章小结  58-60
第五章整车控制器硬件在回路仿真试验  60-68
  5.1 汽车电控单元V-cycle开发模式  60-62
    5.1.1 传统汽车电控单元开发模式  60
    5.1.2 现代汽车电控单元开发模式  60-62
  5.2 基于dSPACE的硬件在回路仿真试验平台搭建  62-65
    5.2.1 试验方案  62-64
    5.2.2 硬件在回路仿真模型的搭建  64-65
  5.3 硬件在回路仿真试验结果及分析  65-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章全文总结与展望  68-70
  6.1 全文总结与创新  68
  6.2 展望  68-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73

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