增程式電動(dòng)摩托車(chē)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、我國(guó)是全球第一的摩托車(chē)生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，摩托車(chē)在我國(guó)交通工具中占據(jù)著重要的地位。近年來(lái)，受?chē)?guó)家政策鼓勵(lì)和節(jié)能減排觀念影響，電動(dòng)摩托車(chē)行業(yè)迅速發(fā)展，但目前電動(dòng)摩托車(chē)?yán)m(xù)駛里程短、電池壽命短等問(wèn)題嚴(yán)重影響了人們的使用。而增程式電動(dòng)摩托車(chē)是在純電動(dòng)摩托車(chē)基礎(chǔ)上增加了一套輔助發(fā)電單元，降低了對(duì)電池容量的要求，消除了人們對(duì)純電動(dòng)摩托車(chē)的“里程焦慮”，同時(shí)具備純電動(dòng)摩托車(chē)和傳統(tǒng)摩托車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，是目前增加純電動(dòng)摩托車(chē)?yán)m(xù)駛里程的最佳方案之一。
　　目前

2、，現(xiàn)有增程式電動(dòng)摩托車(chē)的輔助動(dòng)力單元大多采用機(jī)械式調(diào)速系統(tǒng)，控制發(fā)電機(jī)組始終在一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速工作，造成了小負(fù)荷時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出損耗大，油耗高，電池使用壽命降低，大負(fù)荷時(shí)無(wú)法充分滿(mǎn)足動(dòng)力性需求等問(wèn)題。因此，本文對(duì)現(xiàn)有増程器進(jìn)行了改造設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種增程式電動(dòng)摩托車(chē)電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)替代原有機(jī)械式調(diào)速系統(tǒng)，使増程器能根據(jù)車(chē)輛負(fù)載自動(dòng)控制發(fā)電機(jī)輸出電壓，以滿(mǎn)足車(chē)輛功率需求，同時(shí)保證動(dòng)力電池安全充電，延長(zhǎng)其使用壽命。
　　本文建立了包含發(fā)動(dòng)機(jī)

3、和永磁同步電機(jī)的輔助發(fā)電單元數(shù)學(xué)模型，并在MATLAB/Simulink工具中通過(guò)PID控制算法對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行了建模仿真，仿真結(jié)果表明實(shí)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(guò)仿真驗(yàn)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(jì)。在硬件設(shè)計(jì)方面，采用16位PIC微控制器作為主控芯片，選用步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)開(kāi)度；在軟件設(shè)計(jì)方面，完成了基于C語(yǔ)言的系統(tǒng)主程序和中斷、故障

4、等程序設(shè)計(jì)。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明，本電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)能根據(jù)摩托車(chē)負(fù)載控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度，調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，控制發(fā)電機(jī)組輸出電壓的功能。該控制系統(tǒng)能根據(jù)摩托車(chē)負(fù)載控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在2400r/min～3582/min之間隨負(fù)載的增大而增大，控制發(fā)電機(jī)輸出電壓在60V～70V之間隨負(fù)載的增大而升高。能有效地改善増程器的經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性，降低小負(fù)荷時(shí)的噪聲和燃油消耗，提高大負(fù)荷時(shí)的動(dòng)力性，同時(shí)使動(dòng)力電池組的充電電壓維持在合理的范圍內(nèi)，達(dá)到了節(jié)能減