混合動力客車熱管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，以及政府針對環(huán)境問題的一系列政策法規(guī)的出臺，尤其是國四排放標(biāo)準(zhǔn)的全面實施，新能源汽車和節(jié)能減排漸漸深入人心。汽車生產(chǎn)商紛紛研制更加先進(jìn)的車輛熱管理系統(tǒng)與之匹配，先進(jìn)的熱管理系統(tǒng)不僅在乘用車上使用，也越來越多的應(yīng)用于商用車。本文以某款混合動力客車為基礎(chǔ)，研究了采用電控散熱風(fēng)扇的客車后置動力艙內(nèi)的溫度場和流場情況，結(jié)合中冷器和散熱器風(fēng)洞試驗、軟件仿真模擬和發(fā)動機(jī)熱平衡試驗等，得到了中冷器和散熱器各自對應(yīng)電控風(fēng)扇的控制

2、策略并寫入制作好的控制器，進(jìn)行了試驗驗證。
　　論文首先運用Flowmaster軟件進(jìn)行一維仿真模擬計算，模擬中冷器、水散熱器散熱循環(huán)，并通過中冷器、水散熱器的風(fēng)洞試驗及結(jié)合后續(xù)的三維CFD仿真計算結(jié)果對一維模型修正。然后構(gòu)建了由水散熱器、中冷器、風(fēng)扇及風(fēng)罩、發(fā)動機(jī)艙、電機(jī)及控制器、發(fā)動機(jī)及進(jìn)出風(fēng)口的整車CFD計算模型，結(jié)合增壓中冷器和水散熱器風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)，計算該款混合動力客車的動力艙內(nèi)流場，得到不同進(jìn)出風(fēng)口、動力艙結(jié)構(gòu)下的發(fā)動機(jī)

3、艙節(jié)流和熱氣回流情況。為熱管理控制策略提供相關(guān)參數(shù)，并為混合動力汽車的熱管理系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。
　　然后，根據(jù)客車不同運行工況，運用修正的Flowmaster軟件模型進(jìn)行一維仿真計算，模擬不同環(huán)境溫度下的中冷器、水散熱器散熱循環(huán)數(shù)據(jù)，再結(jié)合中冷器、水散熱器的風(fēng)洞試驗數(shù)據(jù)和發(fā)動機(jī)熱平衡實驗數(shù)據(jù)，最后，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法分別訓(xùn)練所有中冷器和水散熱器數(shù)據(jù)，得到了核心控制策略。在此基礎(chǔ)上綜合暖機(jī)策略和停車控制策略，研究了全工況智能散熱系統(tǒng)控

4、制策略，制定電控散熱風(fēng)扇的完整控制策略。按需調(diào)節(jié)冷卻液溫度實現(xiàn)精確冷卻，從而可有效提高燃油經(jīng)濟(jì)性、整機(jī)可靠性并減少污染物排放。
　　在深入分析汽車熱管理系統(tǒng)特點和要求的基礎(chǔ)上，研究設(shè)計出控制器原型，結(jié)構(gòu)功能包括:高性能主控芯片、電源模塊、溫度采集模塊、電機(jī)驅(qū)動模塊、光耦模塊、電流過載診斷保護(hù)模塊、通訊端口等。控制器通過CAN總線接口獲取發(fā)動機(jī)相關(guān)參數(shù)，并結(jié)合水散熱器、增壓中冷器等直接采集的參數(shù)信號，通過信號調(diào)理電路將信號反饋給控制