基于dSPACE的混合动力汽车电机故障诊断策略的研究

以科力远公司某型四轴动力分流式混合动力汽车为研究对象,通过设计合理的实验方法,对该车整车控制器(HCU)中电机转矩超差故障和电机超速故障诊断策略的可靠性进行了验证。利用dSPACE工具对模型进行了硬件在环仿真(HIL)试验,最终表明该模型能够实现电机转矩超差故障及超速故障的诊断功能。通过对电机故障诊断既定控制策略的硬件在环仿真,为混合动力汽车整车故障诊断策略的验证,缩短了整车控制系统的开发周期。     

插入式串联混合动力整车控制器开发及其实车试验验证

介绍了插入式串联混合动力的轿车结构,采用Freescale 16位单片机MC9S12XDP512自主开发了基于CAN总线的混合动力整车控制器(HCU,Hybrid ControlUn it),实现了对发动机、ISG、驱动电机、动力电池组的合理控制。分别从电控单元的硬件和软件方面进行分析,针对要实现的功能指标,对整车的高压上下电、发动机和ISG、驱动电机的控制策略进行了阐述,实现了发动机快速启/停、纯电动、行车发电及能量回收等运行模式。在整车转毂试验台上对各个功能模式的控制策略进行试验调试验证,取得了较好的效果,各个功能模式满足使用要求。     

混合动力汽车电机控制器硬件设计与CAN通信

根据轻度混合动力汽车的特点,设计了电机控制器硬件和CAN通信系统,包括DSP2812芯片最小系统设计、外接模块电路设计和CAN总线的应用设计,详细介绍了其硬件设计方法以及CAN总线通讯模块程序流程图,最后绘制电机控制器电路图和PCB板,并在某轻度混合动力汽车的电机控制中检验运行。实验结果表明,该控制器硬件功能适应性强、通信性能可靠,能准确实现电机控制与信号采集。     

纯电动方程式赛车整车控制器设计

针对纯电动方程式赛车,分析整车控制器的功能,选择MC9S12XS128MAL作为控制器的核心控制单元,进行整车控制器的硬件设计和软件设计,硬件设计包括电源模块、CPU模块、CAN通信模块等;软件设计包括控制主流程图、驱动扭矩计算策略、上电策略等,并进行台架试验和实车测试。结果表明设计的整车控制器能够稳定、高效的运行,且能实现整车驱动、TFT液晶显示、故障判断与故障处理三大功能。     

基于V型串联混合动力客车整车控制器的开发

基于V型开发模式,主要采用MATLAB/Simulink、d SPACE—控制系统的集成开发等平台,按照V型开发模式的各个阶段,利用MATLAB/Simulink进行串联混合动力整车控制主要策略的建模仿真,并在Micro Auto Box上进行策略模型的基本验证;利用Target Link工具生成16位单片机为核心的产品级代码,下载到设计开发的整车控制器中进行整车控制器(VCU)的硬件在环以及装车的验证,后期在样车上进行关键参数的标定,完成混合动力客车整车控制器的开发。开发过程中不仅采用了高集成度的控制平台,而且还自己搭建了VCU的开发和调试台架,对串联混合动力的基本控制策略、V型开发模式的开发过程以及各个阶段的开发工具等核心关键问题进行了分析和探讨。结果表明,采用基于V型开发模式开发的串联混合动力整车控制器,不仅能很好地满足整车的各项控制需求,而且具有模块功能定义明确、代码自动生成、程序可读性强、代码修改方便等优点,提高了整车控制器软件的开发效率和开发质量,并缩短了开发周期,降低了开发成本。     

基于虚拟仪器的混合动力汽车试验台架研究

以LabVIEW 7.1为平台开发测试软件,辅以测功机、工控机、数据采集卡、油耗仪、电机控制器等硬件设备设计混合动力汽车试验台。该试验台以虚拟仪器为计算分析核心,采用测功机模拟道路负载阻力及整车惯性,具有操作简单、通用性好、功能扩展方便的特点。以丰田混合动力轿车为试验用车,进行热启动台架试验,试验表明,该试验台架能够实时检测出混合动力汽车工作性能状态,可以作为混合动力汽车关键技术检测的一种手段。     

混合动力汽车集成式多能源管理监控平台

将混合动力汽车CAN网络中的整车控制器与发动机控制器集成为多能源管理控制器.使CAN网络节点由3个变为2个.它与ISG电机控制器通过CAN总线相连.PC机通过CAN接口卡接到CAN总线上.实时读取各个控制器的参数及修改控制器中的数据.采用开发工具LabVIEW 7.0设计了实时监控平台软件.试验表明此平台具有参数实时显示、指令发送、电机测试、数据保存等功能和良好的人机交互式界面.实现了对混合动力各个工况的测试,完成了混合动力各个工况的控制策略制定、试验参数的优化、试验数据的分析.     

混合动力汽车多能源动力总成控制器

采用基于模型的现代控制器开发方法,选用MPC565作为CPU,基于OSEK实时多任务操作系统,采用电动助力型控制策略,设计了混合动力汽车多能源动力总成控制器。通过整车试验,证明其能够较好地实现对混合动力汽车多能源动力总成的控制,提高了整车动力性和经济性。     

混合动力汽车牵引力分层控制与硬件在环试验

传统内燃机汽车牵引力控制系统发出的控制命令无法直接给混合动力汽车,需要重新设计混合动力汽车的牵引力控制系统。提出ISG型混合动力汽车牵引力分层控制体系,上层控制采用基于动态滑模的整车期望驱动总力矩制定策略;中层控制采用基于低通滤波的发动机目标转矩设计算法和基于模型匹配二自由度控制的转矩动态协调控制策略;底层控制采用基于动态补偿的系统退出策略。对控制系统进行了仿真和硬件在环试验验证,结果表明提出的混合动力汽车牵引力控制方法能够快速、准确地抑制车轮的过度滑转,有效地实现了ISG型混合动力汽车牵引力控制功能。     

混合动力车用电子节气门控制系统设计

选用电子节气门代替机械节气门,自行设计控制系统的方案,解决了原汽油机无法直接用于混合动力电动汽车的问题。设计了集成在整车控制器中的电子节气门控制模块,设计并制作了功率放大驱动电路,在发动机台架上进行节气门响应跟踪试验,试验证明所设计的控制系统响应迅速、控制稳定,实现了对电子节气门的有效控制。     

混合动力汽车电驱动系统设计与仿真研究

电驱动系统是混合动力汽车的动力源.对串联式混合动力电动汽车的电驱动系统进行了结构分析和部件设计,在分析其工作模式的基础上,确定了峰值电源最大荷电状态的控制策略,基于Matlab软件对该电驱动系统建立了仿真模型.仿真试验分析表明,该控制策略将循环通过电动机和峰值电源的部分发动机能量最小化,从而减少发动机能量传递的损耗.建立的模型是合理有效的,为混合动力汽车整车的动力性、经济性等提供了仿真平台.     

油电混合果园自动导航车控制器硬件在环仿真平台设计与应用

果园由于面积范围广、地形复杂、壕沟多、杂草丛生、土壤湿度较高且土质较为疏松,对自动导航小车（AGV）的机械结构、控制系统,以及能源动力系统的设计都提出了更高的标准和要求。混合动力AGV小车可以满足果园中长距离移动的需求。为探索合适的混合动力AGV控制系统算法以及能量管理策略,同时减少设计过程中由于果园地形复杂导致的控制器设计验证迭代、需求多样化问题带来的人力、物力,以及时间成本,本研究针对果园面积广的特点,选择串联式油电混合动力系统进行AGV动力能源系统模型的搭建。另外,针对果园AGV需要适应地形范围广的特点,采用履带车模型结构,利用硬件在环仿真技术,以树莓派作为控制系统搭载控制算法实物,利用Matlab和RecurDyn软件建立包含能源动力系统、电机驱动系统、履带车行驶部分模型以及路面模型的系统实时仿真模型,最终实现了串联式混合动力AGV控制器硬件在环仿真功能。基于串级比例积分微分（PID）以及模糊控制器控制算法的仿真验证表明,模糊控制器控制算法能够减少参数调节带来的时间成本,在转向角度小时响应速度加快了50%,在转向角度大时串级PID控制器产生了10%的超调,而模糊控制器无超调,转向更加平稳。结果表明硬件在环仿真平台能够有效地应用于果园AGV控制器的开发,避免了控制实物试验,在降低成本的同时可以加快果园自动导航小车的开发过程。     

混联式混合动力卡车经济性优化

为了提高混联式混合动力卡车的燃油经济性,充分发挥混合动力系统发动机与电机转速、转矩协调优化的特点,基于INCAFLOW实现了台架系统效率试验自动标定,再使用MATLAB进行离线仿真,优化混合动力模式相关标定数据,并进行转毂试验验证。结果表明,该方法在整车起停控制策略不变的情况下,有效提高了整车燃油经济性。     

混合动力汽车驱动电机性能评价体系研究

为了提高混合动力汽车驱动电机系统评价的准确性和客观性,保证驱动电机发挥出最优性能,分别从电机本体设计、电机控制性能和整车行驶循环工况3个层面列出23个评价指标,以驱动电机台架试验和整车计算机仿真平台为评价测试手段,采用多属性决策灰色关联度的评价方法,建立了驱动电机综合性能评价体系.实例证明了该评价体系的完整性和可操作性.     

基于嵌入式的农机使用状态监控系统硬件设计

以STM32F103微控制器为核心设计嵌入式农机使用状态监控硬件系统,该系统具有农机使用状态定位、防盗报警、信息存储发送等功能。系统硬件主要由主控单元模块、无线通信模块、定位模块和身份识别模块组成。文章阐述了系统的硬件框架和主要功能,分析了系统各硬件模块的选型及设计过程,简述了系统硬件功能的测试环境。     

基于软硬件复用的柴油机控制策略研究

对怠速微调( ISA)、额外动力输出(PTO)和巡航(CCS)功能进行了可复用分析;基于软、硬件复用设计了相应的控制算法,成功地在GD电控柴油机上实现了ISA、PTO和CCS控制功能;通过硬件在环仿真和整车道路实验,对控制算法进行了验证.实验结果表明,ISA、PTO和CCS功能互不干扰,控制效果理想.采用该方法,有效节省了ECU的软硬件资源,减少了开发中的重复劳动,降低了系统成本,从而提高了产品对市场的适应能力.     

挤奶机自动清洗控制器系统的设计

设计了以80C552单片机为核心的挤奶机自动清洗控制器系统,详细介绍了键盘扩展、数据显示、温度采集以及控制部分硬件电路的设计,给出了系统软件和功能软件模块的流程图。该系统经奶牛场调试,系统运行良好,取得了预想的效果。     

汽车电子稳定控制系统控制器的设计

设计了一种基于英飞凌16位单片机XC2364B的汽车电子稳定控制系统(ESC)电子控制单元(ECU)。结合系统需求设计了控制器的硬件电路,包括系统主控模块、外围输入模块、外围输出模块、通讯模块、主驱动模块和电源管理模块。分析了系统控制策略,采用MCU底层、硬件抽象层、应用层三层结构,基于C语言编写了控制程序。测试结果表明,该控制器工作可靠、稳定,满足车辆行车要求。     

基于电力驱动的拖拉机动力系统设计分析

针对目前我国大部分拖拉机仍采用燃油提供动力的现状,设计了基于电力驱动的拖拉机动力系统。拖拉机动力系统主要分为硬件部分和软件部分,硬件主要组成为驾驶引导模块、电源模块、动力输出模块和负载模块,软件部分为系统通道模块和数据存储模块。该动力系统通过模糊控制理论对换档过程的离合器进行控制,以提高拖拉机的动力和性能。试验结果表明:拖拉机动力系统可以为拖拉机的作业提供足够的动力,能够满足农业要求。     

基于V流程的驱动防滑控制系统控制器设计与试验

对于驱动防滑控制系统(ASR),传统开发方法通过实车道路试验验证控制算法并完成匹配标定,开发周期长、成本高,且必须在完成控制器硬件之后才能实施道路试验,难以满足软硬件并行工程需要.利用V流程方法开发了ASR控制器,研究了ASR系统建模与仿真、快速控制原型、硬件在环仿真实施以及实车试验标定与验证,完成了ECU设计.设计过程和测试结果表明,设计的ECU较好地实现了ASR控制功能,应用V流程设计车辆电子控制系统具有较大的优越性.