混合动力客车整车控制器的设计与开发

摘要

新能源汽车由于能耗低、污染轻，已经成为了当今汽车工业发展的主旋律，而其中的混合动力汽车节能效果明显，最具技术可行性，越来越受到人们的重视。混合动力汽车在日本、欧美的发展相当普遍，在国内的发展也异常迅速。混合动力汽车需要发动机、电机和电池等部件的协同工作，这些部件会在一定的控制策略下经常性地切换工作模式，因此也对整车控制器的性能提出了苛刻的要求。
　　整车控制器作为混合动力客车控制系统的核心部件，它可以根据加速踏板位置、制动踏板等驾驶员的操作意图和动力电池的荷电状态计算出客车运行时所需要的电动机和发电机转矩等参数，从而协调各个动力部件的运动，保障客车的正常行驶，此外可通过制动能量回收提高整车的效率，因此整车控制器的设计直接影响着客车的动力性、经济性、可靠性。
　　本文结合某并联混合动力系统原型分析了整车网络通信的具体要求，设计了整车通信协议，最后根据整车控制器的功能与需要，提出了整车控制器的总体设计方案。在整车控制器的硬件设计中，选择了飞思卡尔16位单片机MC9S12XEP100作为主控芯片，按照模块化的方法设计了外围电路，并结合控制器的工作环境，进行了相应的抗干扰设计与PCB设计。在整车控制器的软件设计中，采用了基于逻辑门限的控制策略，对混合动力客车的工作模式进行了分析，编写了控制器底层软件，最后详细介绍了协处理器XGATE模块的使用与配置方法。
　　文章最后介绍了整车控制器的台架试验情况，通过典型实验对整车控制器的功能进行了验证。相关实验表明，本文设计的整车控制器性能稳定，工作可靠，满足了最初设计要求。