超级电容在汽车发动机起动系统的应用研究

发布时间：2017-10-12 19:52

  本文关键词：超级电容在汽车发动机起动系统的应用研究

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【摘要】：随着我国汽车产业的快速发展,汽车的保有量与日俱增,随之带来了交通拥堵问题,特别城市的上下班高峰期,汽车经常处于怠速状态。针对这种状况,本文对传统的燃油车加入怠速启停系统,并完成如下工作。首先研究了国内外有关汽车接入启停系统的一些思想以及使用何种类型的电池;依据国内外的现状,利用CRUISE平台对某款汽车进行整车模型的搭建,并和没有安装启停模块的汽车进行燃油经济性的对比分析。其次就是在SimPowerSystem环境中建立超级电容和蓄电池组成的复合电源,并对起动机进行供电。提取出蓄电池单独起动起动机的电流电压曲线以及复合电源起动起动机时,蓄电池的电流电压曲线。最后,将加载启停系统的汽车与没有加载启停系统的汽车进行燃油经济性对比。仿真表明:加载启停系统的汽车与没有加载启停系统的汽车相比,其油耗下降9.2%,显然加载怠速启停系统的汽车具有良好的节能减排效果。同时使用由超级电容和蓄电池组成的复合电源启动起动机,与单一使用蓄电池启动起动机相比,前者提供的启动电流是后者的二倍,因此有助于发动机的启动;同时,起动时复合电源中蓄电池的压降也有所改善,所以有助于蓄电池的保护。
【关键词】：汽车发动机 怠速启停系统 超级电容 复合电源 建模仿真
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U464.142
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究的意义9-12
• 1.2 汽车发动机怠速启停系统12-14
• 1.2.1 怠速启停技术的分类12-14
• 1.3 汽车启停系统的国外研究现状14-15
• 1.4 汽车启停系统国内研究现状15-17
• 1.5 关于汽车怠速的相关法规17
• 1.6 论文的主要研究内容17-18
• 2 汽车发动机怠速启停系统分析18-33
• 2.1 怠速启动系统关键部件介绍18-20
• 2.1.1 传统起动机18
• 2.1.2 增强式起动机18-19
• 2.1.3 起动机齿轮之间啮合方式的强化19
• 2.1.4 AGM电池的特点19-20
• 2.2 超级电容的分类及特性20-22
• 2.3 超级电容的等效模型分析22-23
• 2.4 汽车发动机起动原理与要求23-24
• 2.5 汽车发动机怠速启停系统设计24-32
• 2.5.1 汽车发动机怠速启停系统的工作过程24
• 2.5.2 汽车发动机怠速启停系统方案设计24-26
• 2.5.3 汽车发动机怠速启停系统的系统设计26-32
• 2.6 本章小结32-33
• 3 怠速启停系统的开关条件33-39
• 3.1 怠速启停系统的总体结构组成33
• 3.2 怠速启停系统的信号采集系统33-35
• 3.2.1 空挡位置传感器34-35
• 3.2.2 离合器传感器35
• 3.2.3 发动机温度传感器35
• 3.3 怠速启停工作策略研究35-37
• 3.3.1 自动关闭发动机的条件35-37
• 3.3.2 重新起动发动机的条件37
• 3.4 本章小结37-39
• 4 车辆模型以及起动系统的建立及仿真39-55
• 4.1 CRUISE软件功能及特点39
• 4.2 MATLAB软件介绍39-40
• 4.3 复合电源对起动机的起动40-43
• 4.3.1 起动机模型40-41
• 4.3.2 蓄电池的模型41-42
• 4.3.3 超级电容的模型42-43
• 4.4 加载启停系统汽车整车模型的建立43-47
• 4.4.1 整车模型的建立43
• 4.4.2 车辆模块的建立43-44
• 4.4.3 发动机模型的建立44-45
• 4.4.4 怠速系统的建立及数据总线的连接45-47
• 4.4.5 车辆行驶路况的建立47
• 4.5 仿真结果的分析47-54
• 4.5.1 复合电源对起动机起动仿真的结果分析48-51
• 4.5.2 加载启停系统整车燃油消耗性仿真结果分析51-54
• 4.6 本章小结54-55
• 5 总结与展望55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59

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本文编号：1020577