混合动力汽车的能耗评价系统设计

【摘要】： 随着能源危机和环境污染的问题越来越引起人们的关注,传统汽车因为其高污染和对燃油的过度依赖,逐渐被人们淘汰,作为传统汽车的替代品的混合动力汽车已经走进了我们的生活。混合动力汽车是由发动机和电动机配合提供动力,能量提供的方式存在多样性现象。如何根据行驶路况,优化发动机和电动机的配置,在合适的路况下以合适的方式提供能量,达到节能减排的目的,是必须解决问题。 另一方面,因为每个人的驾驶习惯不同,同样的汽车在同样的路况下消耗的燃油也是不同的,这就需要找出一种测量评价机制,以此来检查整车的能量消耗情况,并提醒司机选择合适的驾驶方式。 本设计从监测混合动力汽车的行驶状态入手,分析得到在当前路况下车辆行驶所需的实际能量,通过检测混合动力汽车的电动部分和燃油部分的能量,得到混合动力汽车当前实际提供的能量,最后将两个量进行比较,得到混合动力汽车能量的利用效率,并对混合动力汽车的能量消耗情况给出一个评价。 本设计FREESCALE公司生产的微处理器MC9S12DG128B为核心处理器,结合加速度传感器MMA7260,采用液晶LCD为显示器件,对车速、加速度、实时耗油量以及实时耗电量进行测量,通过处理得出当前汽车的能量流动情况,从而实现对整车的能量监控和评价。这样一方面可以为车辆制造厂制定能量分配策略提供依据,另一方面能够为驾驶者提供行驶参考。 另外,系统还预留了SPI、I~2C和CAN总线接口,便于功能扩展或与汽车其它电子控制系统联接通信。 【关键词】：9S12DG128B MMA7260 油量监控 加速度
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U467.498;U469.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-9
• 1 绪论9-12
• 1.1 课题来源9
• 1.2 混合动力汽车结构介绍9-11
• 1.3 混合动力汽车能量分析11-12
• 2 设计原理12-17
• 2.1 混合动力汽车的受力分析12-14
• 2.1.1 驱动力 F12
• 2.1.2 行驶阻力12-13
• 2.1.3 车辆与路面倾角13-14
• 2.2 混合动力汽车的受力平衡14
• 2.3 混合动力汽车的功率分析14-17
• 3 检测量及传感器介绍17-24
• 3.1 速度信号17-19
• 3.2 加速度信号19-20
• 3.3 实时油耗信号20-22
• 3.3.1 传统汽车的油量测量20-21
• 3.3.2 本设计中的实时油耗监测方法21-22
• 3.4 CAN信号22-24
• 3.4.1 CAN总线介绍22-23
• 3.4.2 SAE J1939协议23-24
• 4 系统硬件设计24-34
• 4.1 硬件电路总体方案24
• 4.2 具体模块介绍24-34
• 4.2.1 MC9S12DG128最小系统24-27
• 4.2.2 电源模块27-28
• 4.2.3 脉冲模块28
• 4.2.4 CAN通讯模块28-29
• 4.2.5 串口通讯模块29-30
• 4.2.6 液晶模块30-31
• 4.2.7 加速度模块31-32
• 4.2.8 蓄电池电压电流采集模块32-34
• 5 系统软件设计34-44
• 5.1 加速度信号采集34-36
• 5.2 脉冲信号采集36-38
• 5.3 CAN通讯设置38-40
• 5.4 串行通信设置40-41
• 5.5 液晶显示模块41-42
• 5.6 电压电流采集42-44
• 6 测试与结果分析44-47
• 6.1 硬件调试44-45
• 6.1.1 电源部分44
• 6.1.2 加速传感器部分44-45
• 6.2 软件调试45-46
• 6.2.1 A/D部分45-46
• 6.2.2 方波脉冲部分46
• 6.3 调试结论46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-50
• 附录 系统原理图50-52
• 在学研究成果52-53
• 致谢53

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