增程式電動摩托車電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、我國是全球第一的摩托車生產(chǎn)國和消費國，摩托車在我國交通工具中占據(jù)著重要的地位。近年來，受國家政策鼓勵和節(jié)能減排觀念影響，電動摩托車行業(yè)迅速發(fā)展，但目前電動摩托車續(xù)駛里程短、電池壽命短等問題嚴重影響了人們的使用。而增程式電動摩托車是在純電動摩托車基礎(chǔ)上增加了一套輔助發(fā)電單元，降低了對電池容量的要求，消除了人們對純電動摩托車的“里程焦慮”，同時具備純電動摩托車和傳統(tǒng)摩托車的優(yōu)點，是目前增加純電動摩托車續(xù)駛里程的最佳方案之一。
　　目前

2、，現(xiàn)有增程式電動摩托車的輔助動力單元大多采用機械式調(diào)速系統(tǒng)，控制發(fā)電機組始終在一個固定的轉(zhuǎn)速工作，造成了小負荷時發(fā)動機輸出損耗大，油耗高，電池使用壽命降低，大負荷時無法充分滿足動力性需求等問題。因此，本文對現(xiàn)有増程器進行了改造設(shè)計，設(shè)計了一種增程式電動摩托車電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)替代原有機械式調(diào)速系統(tǒng)，使増程器能根據(jù)車輛負載自動控制發(fā)電機輸出電壓，以滿足車輛功率需求，同時保證動力電池安全充電，延長其使用壽命。
　　本文建立了包含發(fā)動機

3、和永磁同步電機的輔助發(fā)電單元數(shù)學(xué)模型，并在MATLAB/Simulink工具中通過PID控制算法對整個模型進行了建模仿真，仿真結(jié)果表明實際輸出電壓能夠快速跟隨目標(biāo)電壓，并且穩(wěn)態(tài)誤差較小，通過仿真驗證了模型的正確性和控制策略的可行性。在理論分析的基礎(chǔ)上，本文完成了基于各功能要求的軟硬件設(shè)計。在硬件設(shè)計方面，采用16位PIC微控制器作為主控芯片，選用步進電機作為執(zhí)行機構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)氣門開度；在軟件設(shè)計方面，完成了基于C語言的系統(tǒng)主程序和中斷、故障

4、等程序設(shè)計。
　　試驗結(jié)果表明，本電子節(jié)氣門控制系統(tǒng)能根據(jù)摩托車負載控制節(jié)氣門開度，調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速，控制發(fā)電機組輸出電壓的功能。該控制系統(tǒng)能根據(jù)摩托車負載控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速在2400r/min～3582/min之間隨負載的增大而增大，控制發(fā)電機輸出電壓在60V～70V之間隨負載的增大而升高。能有效地改善増程器的經(jīng)濟性、動力性，降低小負荷時的噪聲和燃油消耗，提高大負荷時的動力性，同時使動力電池組的充電電壓維持在合理的范圍內(nèi)，達到了節(jié)能減