混合动力城市公交车整车控制器的研究与设计

随着经济的高速发展,我国的汽车产量和销售量出现了持续高速增长的现象。汽车保有量和产量的迅猛增加,既带来了机动车污染物排放总量的快速增加,又导致了能源、资源枯竭的加速。因此,如何降低汽车的能源消耗和环境污染自然而然地成为了汽车工业发展的主旋律。而解决这两个问题的对策主要有两个：一是提高传统汽车的能量转换效率和降低有害物质的排放；二是开发各种新型代用燃料汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车。其中混合动力汽车被认为是汽车工业近期应对能源和环境问题的最主要对策和最现实的选择之一。 混合动力汽车既具有传统汽车的内燃机动力系统,又具备一套电驱动系统。既可单独依靠内燃机或电机工作,又可采用内燃机和电机联合工作。因此如何使两套动力系统之间协调工作就成了混合动力汽车研发过程的关键问题。混合动力汽车整车控制器就是解决这个问题的关键部件。 本论文研究了国内外混合动力汽车的发展现状及特点,分析了混合动力汽车的整车结构和工作模式,根据混合动力城市公交车对于整车控制功能的要求,研究设计了整车控制器。该控制器通过基于CAN总线的分布式整车系统控制网络,根据公交车的实时状态和动力需求,对动力链的各个环节进行管理、协调和监控,提高了整车能量的利用效率,降低了整车污染物的排放,确保了车辆的安全性和可靠性。 在硬件电路设计中,以飞思卡尔的32位微控制器MPC5634M为主控芯片,外围电路模块包括：电源模块,CAN通讯模块,A/D转换模块,开关量信号处理模块,霍尔信号处理模块以及其他一些辅助模块电路。在软件系统设计方面,根据所制定的整车控制器策略,设计编制了基于C语言的整车控制软件。 试验测试表明,本论文研究设计的混合动力城市公交车整车控制器通过可靠的CAN通讯网络,能够很好的依据控制策略对整车进行控制,使公交车的综合百公里油耗,0～50km/h加速时间,纯电动行驶里程等各项整车性能指标均达到了设计要求,其中综合百公里油耗为21.3L,0～50km/h加速时间为28.9s,纯电动行驶里程为38.8km。