本文關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力客車熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著霧霾天氣的頻繁出現(xiàn),以及政府針對(duì)環(huán)境問(wèn)題的一系列政策法規(guī)的出臺(tái),尤其是國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)的全面實(shí)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(lái)越多的應(yīng)用于商用車。本文以某款混合動(dòng)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(dòng)力艙內(nèi)的溫度場(chǎng)和流場(chǎng)情況,結(jié)合中冷器和散熱器風(fēng)洞試驗(yàn)、軟件仿真模擬和發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡試驗(yàn)等,得到了中冷器和散熱器各自對(duì)應(yīng)電控風(fēng)扇的控制策略并寫入制作好的控制器,進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。論文首先運(yùn)用Flowmaster軟件進(jìn)行一維仿真模擬計(jì)算,模擬中冷器、水散熱器散熱循環(huán),并通過(guò)中冷器、水散熱器的風(fēng)洞試驗(yàn)及結(jié)合后續(xù)的三維CFD仿真計(jì)算結(jié)果對(duì)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(dòng)機(jī)艙、電機(jī)及控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)及進(jìn)出風(fēng)口的整車CFD計(jì)算模型,結(jié)合增壓中冷器和水散熱器風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算該款混合動(dòng)力客車的動(dòng)力艙內(nèi)流場(chǎng),得到不同進(jìn)出風(fēng)口、動(dòng)力艙結(jié)構(gòu)下的發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)力汽車的熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。然后,根據(jù)客車不同運(yùn)行工況,運(yùn)用修正的Flowmaster軟件模型進(jìn)行一維仿真計(jì)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(yàn)數(shù)據(jù)和發(fā)動(dòng)機(jī)熱平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最后,通過(guò)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(shí)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(diǎn)和要求的基礎(chǔ)上,研究設(shè)計(jì)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(dòng)模塊、光耦模塊、電流過(guò)載診斷保護(hù)模塊、通訊端口等�？刂破魍ㄟ^(guò)CAN總線接口獲取發(fā)動(dòng)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(hào),通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路將信號(hào)反饋給控制器,控制器然后執(zhí)行寫入的相應(yīng)控制策略。最后進(jìn)行了風(fēng)洞試驗(yàn)和實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證,證明了控制策略的可行性和準(zhǔn)確性以及控制器性能。
【關(guān)鍵詞】：混合動(dòng)力 CFD 熱管理 控制策略 控制器
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U469.7
【目錄】：

• 摘要9-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景與意義13-14
• 1.2 汽車熱管理研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 熱管理系統(tǒng)智能化16-17
• 1.2.2 熱管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化17-18
• 1.2.3 熱管理系統(tǒng)換熱機(jī)制優(yōu)化18-19
• 1.2.4 熱管理系統(tǒng)關(guān)鍵部件優(yōu)化19-20
• 1.3 論文主要內(nèi)容20-22
• 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)熱管理一維仿真計(jì)算22-35
• 2.1 一維計(jì)算模型22-24
• 2.1.1 中冷器回路23
• 2.1.2 水散熱器回路23-24
• 2.2 計(jì)算參數(shù)數(shù)據(jù)24-26
• 2.2.1 中冷器參數(shù)24
• 2.2.2 水散熱器參數(shù)24-25
• 2.2.3 風(fēng)扇參數(shù)25-26
• 2.2.4 計(jì)算參數(shù)設(shè)置26
• 2.3 計(jì)算結(jié)果26-30
• 2.3.1 中冷器回路計(jì)算結(jié)果26-27
• 2.3.2 水散熱器回路計(jì)算結(jié)果27-28
• 2.3.3 數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果28-29
• 2.3.4 模型計(jì)算結(jié)果29-30
• 2.4 散熱模塊風(fēng)洞試驗(yàn)30-34
• 2.4.1 風(fēng)洞試驗(yàn)簡(jiǎn)介30-33
• 2.4.2 中冷器風(fēng)洞試驗(yàn)33
• 2.4.3 水散熱器風(fēng)洞試驗(yàn)33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 客車動(dòng)力艙散熱三維仿真計(jì)算35-60
• 3.1 模型計(jì)算理論依據(jù)35-36
• 3.2 數(shù)學(xué)建模及網(wǎng)格劃分36-41
• 3.2.1 模型基本結(jié)構(gòu)36-37
• 3.2.2 總體建模37
• 3.2.3 模型網(wǎng)格37-41
• 3.3 三維數(shù)值模擬計(jì)算41-44
• 3.3.1 額定工況流場(chǎng)模擬41-43
• 3.3.2 額定工況溫度場(chǎng)模擬43-44
• 3.4 進(jìn)氣格柵回流和風(fēng)阻分析44-59
• 3.4.1 格柵回流分析44-48
• 3.4.2 格柵風(fēng)阻分析48-59
• 3.5 本章小結(jié)59-60
• 第四章 電控散熱風(fēng)扇控制策略設(shè)計(jì)60-76
• 4.1 BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介60-63
• 4.1.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)60-61
• 4.1.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)61-62
• 4.1.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用風(fēng)扇控制策略62-63
• 4.2 總體控制策略63-66
• 4.2.1 中冷器控制策略63-65
• 4.2.2 水散熱器控制策略65-66
• 4.3 控制策略數(shù)據(jù)整理66-69
• 4.3.1 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備66-67
• 4.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理67-68
• 4.3.3 不同神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用性能比較68-69
• 4.4 基于BP網(wǎng)絡(luò)的電控風(fēng)扇控制策略69-74
• 4.4.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建69-70
• 4.4.2 中冷器散熱風(fēng)扇控制策略70-72
• 4.4.3 水散熱器風(fēng)扇控制策略72-74
• 4.5 本章小結(jié)74-76
• 第五章 混合動(dòng)力客車熱管理系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)76-89
• 5.1 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及功能實(shí)現(xiàn)76-81
• 5.1.1 主控制模塊76-77
• 5.1.2 電源模塊77-78
• 5.1.3 溫度采集模塊78
• 5.1.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊78-79
• 5.1.5 通訊端口79-80
• 5.1.6 CAN模塊80-81
• 5.1.7 故障處理模塊81
• 5.2 軟件系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)81-85
• 5.2.1 系統(tǒng)初始化81-82
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集與輸出82
• 5.2.3 PWM波形輸出控制82-84
• 5.2.4 控制器與上位機(jī)通訊84-85
• 5.3 控制功能實(shí)現(xiàn)85-86
• 5.4 整車試驗(yàn)驗(yàn)證86-88
• 5.5 本章小結(jié)88-89
• 第六章 總結(jié)與展望89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 致謝95-96
• 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的論文和參與的科研項(xiàng)目96-97
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表97

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 ;641水散熱器[J];機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào);1994年10期

2 張力,葉物泰;車用水散熱器分析及其改進(jìn)[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1997年02期

3 李樂(lè)明;馬麗娟;;汽車水散熱器的構(gòu)造與維護(hù)[J];科技傳播;2014年01期

4 耿獻(xiàn)輝;;柴油機(jī)水散熱器“返水”的原因[J];工程機(jī)械與維修;2010年03期

5 李勝?gòu)?qiáng);;礦用車水散熱器噴水故障排除[J];工程機(jī)械與維修;2010年05期

6 王智華;;內(nèi)燃機(jī)車用銅管帶式水散熱器的研究[J];內(nèi)燃機(jī)車;1985年10期

7 谷操,張力,孔令宜;三維內(nèi)肋管技術(shù)在水散熱器上應(yīng)用探討[J];兵工學(xué)報(bào)(坦克裝甲車與發(fā)動(dòng)機(jī)分冊(cè));1999年03期

8 周安華;;柴油機(jī)冷卻液泄漏的原因[J];工程機(jī)械與維修;2012年03期

9 羅勤;;第三代管帶式水散熱器在工程機(jī)械中的應(yīng)用[J];工程機(jī)械;2007年10期

10 馬朝印;;水散熱器進(jìn)柴油故障的排除[J];工程機(jī)械與維修;2008年11期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 費(fèi)洪慶;混合動(dòng)力客車熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力客車熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：370456