“超越”系列燃料电池轿车电动空调系统研制

论文摘要

本文在回顾和总结前人对汽车空调系统特别是汽车自动空调系统的研究成果以及大量中外文献的基础之上,在大量试验的基础上,建立了超越系列燃料电池轿车电动空调系统全自动控制模型,找出了影响燃料电池轿车电动空调自动控制的主要环节,即空调控制器及电动压缩机驱动器的合理设计是关键,并且系统能否经济稳定运行将直接影响电动空调设计的成败。在空调控制器的开发上结合实际经验运用了先进的智能控制方法,确定了电动空调各种功能实现方法,为提高电动空调的舒适性,还设计了很多修正补偿功能,并通过整车空调性能试验验证了控制策略的正确性及其精度。本项目属于上汽上燃同济的实际产品开发,要求配合燃料电池轿车的特殊情况,开发出全自动电动空调系统。经过大量的试验研究和多次验证,运行结果表明:系统整体设计合理、性能可靠,功能上完全能满足要求,实现了预期的设计目标,而且整车降温性能和舒适性较现有空调系统有较大的提高,为提升燃料电池轿车的档次和提高其舒适性做出了贡献。以超越系列燃料电池轿车为原型,该电动空调系统已经成功应用于多种车型,并在“超越”系列燃料电池轿车上成批次装车。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 本课题国内外研究现状及发展趋势
• 1.1.1 汽车空调国内外研究现状
• 1.1.2 汽车空调发展趋势
• 1.2 课题研究的主要内容
• 1.3 论文预期成果的理论意义和应用价值
• 2 “超越”系列燃料电池轿车电动空调系统
• 2.1 “超越”系列燃料电池轿车介绍
• 2.2 “超越”系列燃料电池轿车空调系统介绍
• 2.2.1 “超越”系列燃料电池轿车空调功能
• 2.2.2 “超越”系列燃料电池轿车空调制冷系统
• 2.2.3 “超越”系列燃料电池轿车空调采暖系统
• 2.2.4 “超越”系列燃料电池轿车空调通气系统
• 2.3 本章小结
• 3 燃料电池轿车电动空调系统控制策略
• 3.1 模糊控制技术在空调控制器中的应用
• 3.1.1 模糊控制理论基础
• 3.1.2 模糊控制器的设计
• 3.1.3 空调温度控制系统的仿真
• 3.2 电动压缩机的永磁无刷直流电机传动系统
• 3.2.1 永磁无刷直流电动机的特点
• 3.2.2 永磁无刷直流电动机的发展历史及研究应用现状
• 3.2.3 永磁无刷直流电动机的数学模型
• 3.2.4 电机运转数据库建立
• 3.2.5 系统智能控制方法
• 3.3 本章小结
• 4 燃料电池轿车电动空调系统硬件设计
• 4.1 燃料电池轿车电动空调控制器硬件设计
• 4.1.1 单片机的选择及特点
• 4.1.2 CAN通讯
• 4.1.3 信号采集
• 4.1.4 压缩机运行频率控制
• 4.1.5 伺服机构控制
• 4.1.6 人机对话功能控制
• 4.2 永磁无刷直流电机控制系统的硬件设计
• 4.2.1 系统中电动压缩机控制电路
• 4.2.2 无刷直流电机控制效果
• 4.3 本章小结
• 5 燃料电池轿车电动空调控制系统软件设计
• 5.1 软件设计概述
• 5.2 系统软件的设计
• 5.3 主要软件功能的实现
• 5.3.1 模拟信号采集
• 5.3.2 温度及运行频率档位控制
• 5.3.3 空调系统错误处理程序
• 5.3.4 键盘及VFD显示程序
• 5.3.5 CAN总线通讯
• 5.3.6 鼓风机风量控制
• 5.3.7 模糊表查询子程序
• 5.3.8 电动压缩机控制系统软件流程
• 6 燃料电池轿车电动空调整车环境性能试验评价
• 6.1 汽车空调环境模拟试验方法、试验要点及注意事项
• 6.1.1 汽车空调环境模拟试验方法
• 6.1.2 汽车空调环境模拟试验的要点及注意事项
• 6.2 汽车空调性能指标评价及环模试验研究
• 6.3 整车环境模拟试验
• 6.4 电动空调台架性能试验
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录A 控制器硬件原理图
• 致谢
• 作者简介及读研期间主要科研成果