基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)與控制策略研究

基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)與控制策略研究基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)與控制策略研究

摘要：隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)和能源短缺問題的凸顯，混合動(dòng)力汽車逐漸成為汽車產(chǎn)業(yè)的研究熱點(diǎn)。混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元作為一種有效的動(dòng)力補(bǔ)充方式，為混合動(dòng)力汽車提供了更強(qiáng)的動(dòng)力輸出能力和短途純電驅(qū)動(dòng)能力。本文通過對(duì)基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)的研究，探索了其設(shè)計(jì)和控制策略，旨在為推動(dòng)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力汽車、輔助動(dòng)力單元、CAN總線、控制策略

1.引言

混合動(dòng)力汽車作為一種綜合利用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的新型汽車，具有燃油經(jīng)濟(jì)性好、環(huán)境友好、動(dòng)力性能強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)。其中，輔助動(dòng)力單元作為混合動(dòng)力汽車的重要組成部分，起到了提高汽車綜合動(dòng)力性能的作用。CAN（ControllerAreaNetwork）總線作為一種高性能、可靠性強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于汽車電子系統(tǒng)中。本研究旨在通過基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)，提升混合動(dòng)力汽車的性能與穩(wěn)定性。

2.混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1電機(jī)與控制器

混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)采用電機(jī)作為輔助動(dòng)力來源，為了保證電機(jī)的高效能輸出，需要選取合適的電機(jī)類型和控制器。本研究選擇了稀土永磁同步電機(jī)，該電機(jī)具有高功率密度、高效率和輕量化的特點(diǎn)。控制器采用了基于CAN總線的電機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與主控系統(tǒng)之間的信息傳遞和控制。

2.2能量存儲(chǔ)裝置

輔助動(dòng)力單元中的能量存儲(chǔ)裝置對(duì)于提供短途純電驅(qū)動(dòng)能力至關(guān)重要。本研究采用了鋰離子電池作為能量存儲(chǔ)裝置，其具有能量密度高、循環(huán)壽命長的特點(diǎn)。能量存儲(chǔ)裝置與電機(jī)之間通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制。

2.3電力傳輸系統(tǒng)

輔助動(dòng)力單元的電力傳輸系統(tǒng)需要確保有效的能量傳輸和控制。本研究采用了基于CAN總線的電力傳輸系統(tǒng)，通過CAN總線進(jìn)行電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了能量傳輸?shù)淖顑?yōu)化。

3.混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)控制策略

3.1能量優(yōu)化控制策略

為了使混合動(dòng)力汽車達(dá)到最佳的燃料經(jīng)濟(jì)性和性能性能，本研究提出了一種基于模糊控制的能量優(yōu)化控制策略。該控制策略根據(jù)混合動(dòng)力汽車的工況和行駛需求，通過對(duì)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)的協(xié)調(diào)控制，實(shí)現(xiàn)能量的最優(yōu)分配和利用。

3.2基于故障診斷的安全控制策略

為了保證混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，本研究設(shè)計(jì)了一種基于故障診斷的安全控制策略。該策略通過對(duì)輔助動(dòng)力單元各個(gè)組件的故障檢測(cè)和故障恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和保護(hù)。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

通過對(duì)基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本研究得出了以下結(jié)論：

-采用稀土永磁同步電機(jī)和鋰離子電池作為輔助動(dòng)力單元的電機(jī)與能量存儲(chǔ)裝置，能夠有效提升混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力性能和短途純電驅(qū)動(dòng)能力。

-基于CAN總線的電機(jī)控制器和電力傳輸系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)與主控系統(tǒng)之間的高效能輸出和能量傳輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。

-基于模糊控制的能量優(yōu)化控制策略和基于故障診斷的安全控制策略，有效提高了混合動(dòng)力汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行安全性。

5.結(jié)論

本研究基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)與控制策略，為混合動(dòng)力汽車的發(fā)展提供了有效的技術(shù)支持。通過優(yōu)化能量分配和實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)，輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)具備了更好的燃油經(jīng)濟(jì)性和安全性能。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化控制策略，提高混合動(dòng)力汽車的整體性能和用戶體驗(yàn)。

本研究基于CAN總線的混合動(dòng)力汽車輔助動(dòng)力單元系統(tǒng)與控制策略，通過稀土永磁同步電機(jī)和鋰離子電池的應(yīng)用，有效提升了混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力性能和短途純電驅(qū)動(dòng)能力。同時(shí)，基于CAN總線的電機(jī)控制器和電力傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高效能輸出和能量傳輸?shù)膶?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)。采用基于模糊控制的能量優(yōu)化控制策略和基于故障診