丰田普锐斯双动力源教学实验系统的设计研究
发布时间：2020-12-05 12:32
混合动力车融合了内燃机和电动汽车的双重优点,缓解了燃油车排放对空气质量的污染和石油资源的匮乏。因此社会对高技术、高素质的混合动力汽车维修行业的技术人才需求量越来越大,要求也是越来越高。为了应对这样的社会需求,给国内汽车类职业院校和相关培训机构开发利用单片机电路控制的混合动力汽车故障诊断实验系统实训设备势在必行。2006款普锐斯汽车的动力系统是丰田公司在第一代系统的基础上改进的第二代混合动力系统。这个系统通过发动机与电机混联的方式实现动力传递,使整个动力系统处于最佳的配合状态。本设计以丰田普锐斯为例,通过对普锐斯的各个电子控制系统的深入学习,设计了通过单片机电路控制的普锐斯混合动力汽车故障模拟诊断实验系统,主要包括以下几方面内容:HV控制系统、发动机控制与蓄电池系统的学习,对各个系统中的传感器、执行器和控制器的结构原理研究以及故障诊断,传动系统的传动分析,监测系统中MG1、MG2和变频器信号的作用原理研究。并且根据普锐斯混合动力实车电路图,采用AutoCAD软件绘制了普锐斯混合动力电控系统的原理图。为方便实验教学,在混合动力控制系统的电路上设计了故障点、检测点、诊断端子以及设计出了可用于...
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 国内外的发展情况
1.2.1 混合动力汽车的发展现状
1.2.2 我国汽车故障诊断技术及其实训教学设备的发展现状
1.2.3 混合动力汽车故障实验系统的发展现状
1.3 本设计的主要内容
1.4 小结
第2章 普锐斯混合动力系统的组成
2.1 概述
2.2 阿特金森（Atkinson）循环发动机
2.3 HV蓄电池
2.4 变频器总成
2.5 普锐斯混合动力汽车的底盘
2.5.1 发电机MG1/电动机MG
2.5.2 行星齿轮机构
2.5.3 变速驱动桥的其它组成
2.6 小结
第3章 普锐斯混合动力汽车的传动分析
3.1 概述
3.2 普锐斯混合动力系统的工作状态与原理
3.2.1 工作状态
3.2.2 工作原理
3.3 不同工况下的动力传递分析
3.3.1 准备启动工况
3.3.2 起步工况
3.3.3 微加速工况
3.3.4 低载荷巡航工况
3.3.5 节气门全开加速工况
3.3.6 减速工况
3.3.7 制动工况
3.3.8 倒车工况
3.4 发动机、MG1、MG2与行星齿轮机构的动力分配
3.5 再生制动与能量回收
3.6 小结
第4章 普锐斯汽车的混合动力控制系统
4.1 概述
4.2 普锐斯混合动力汽车控制系统的组成
4.2.1 混合动力系统ECU的控制
4.2.2 发动机ECU和HVECU的控制
4.2.3 变频器的控制
4.2.4 发电机（MG1）和电动机（MG2）的控制
4.2.5 制动控制
4.2.6 换挡的控制
4.2.7 电动机驱动模式的控制
4.2.8 电子转向控制系统
4.2.9 空调变频器的控制
4.2.10 其他控制
4.3 普锐斯混合动力汽车控制系统的主要功能
4.3.1 HVECU控制
4.3.2 发动机ECU控制
4.3.3 变频器的控制
4.3.4 制动防滑控制ECU控制
4.3.5 换挡控制系统
4.3.6 蓄电池ECU控制
4.3.7 纯电动机驱动模式控制
4.3.8 其他控制功能
4.4 THS-II的控制原理
4.4.1 THSII的驱动控制
4.4.2 发动机的功率控制
4.4.3 制动防滑控制
4.5 普锐斯混合动力汽车控制系统中的主要传感器
4.6 小结
第5章 普锐斯教学试验系统的监测分析与故障诊断
5.1 监测分析
5.1.1 MG1停止信号作用、原理及监测分析
5.1.2 MG1变频器故障信号作用、原理及监测分析
5.1.3 MG2停止信号作用、原理及监测分析
5.1.4 MG2变频器故障信号作用、原理及监测分析
5.1.5 变频器过压信号作用、原理及监测分析
5.2 故障诊断
5.2.1 解角传感器作用、原理及故障诊断
5.2.2 电压传感器作用、原理及故障诊断
5.2.3 电流传感器作用、原理及故障诊断
5.2.4 控制信号作用、原理及故障诊断
5.2.5 档位传感器和选档传感器的作用、原理及故障诊断
5.2.6 加速踏板位置传感器作用、原理及故障诊断
第6章 普锐斯实验台的设计
6.1 实验系统的特点
6.2 实验系统的整体结构设计
6.3 实验面板的设计
6.3.1 显示区布置
6.3.2 面板电路图的识读
6.3.3 面板电路图的设计
6.4 试验台的故障设置与故障分析
6.4.1 换流变极器
6.4.2 MG1发电机
6.4.3 M3、M4-2号电动机
6.4.4 加速踏板位置传感器
6.4.5 曲轴位置传感器
6.4.6 P1空档位置开关
6.4.7 混合动力车用蓄电池（H16、H17）
6.4.8 I15点火开关
6.4.9 S1、S2、S3、S4、S
6.4.10 点火线圈
6.4.11 喷油器
6.4.12 C1凸轮轴位置传感器
6.4.13 E1发动机冷却液温度传感器
6.4.14 M1空气流量计
6.4.15 加热型氧传感器
6.4.16 K1压电式爆震传感器
6.4.17 T3节气门位置传感器
6.4.18 M5节气门控制电动机
6.4.19 燃油泵F16
6.4.20 数据连接器DLC
6.5 实验系统STM32F4单片机
6.5.1 STM32F4单片机电源电路设计
6.5.2 单开路故障电路设计
6.5.3 开/短路故障电路设计
6.6 .随机故障设置程序设计
6.7 小结
附录：普锐斯混合动力实验系统图
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：2899458
【文章来源】：青岛科技大学山东省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景及意义
1.1.1 课题研究的背景
1.1.2 课题研究的意义
1.2 国内外的发展情况
1.2.1 混合动力汽车的发展现状
1.2.2 我国汽车故障诊断技术及其实训教学设备的发展现状
1.2.3 混合动力汽车故障实验系统的发展现状
1.3 本设计的主要内容
1.4 小结
第2章 普锐斯混合动力系统的组成
2.1 概述
2.2 阿特金森（Atkinson）循环发动机
2.3 HV蓄电池
2.4 变频器总成
2.5 普锐斯混合动力汽车的底盘
2.5.1 发电机MG1/电动机MG
2.5.2 行星齿轮机构
2.5.3 变速驱动桥的其它组成
2.6 小结
第3章 普锐斯混合动力汽车的传动分析
3.1 概述
3.2 普锐斯混合动力系统的工作状态与原理
3.2.1 工作状态
3.2.2 工作原理
3.3 不同工况下的动力传递分析
3.3.1 准备启动工况
3.3.2 起步工况
3.3.3 微加速工况
3.3.4 低载荷巡航工况
3.3.5 节气门全开加速工况
3.3.6 减速工况
3.3.7 制动工况
3.3.8 倒车工况
3.4 发动机、MG1、MG2与行星齿轮机构的动力分配
3.5 再生制动与能量回收
3.6 小结
第4章 普锐斯汽车的混合动力控制系统
4.1 概述
4.2 普锐斯混合动力汽车控制系统的组成
4.2.1 混合动力系统ECU的控制
4.2.2 发动机ECU和HVECU的控制
4.2.3 变频器的控制
4.2.4 发电机（MG1）和电动机（MG2）的控制
4.2.5 制动控制
4.2.6 换挡的控制
4.2.7 电动机驱动模式的控制
4.2.8 电子转向控制系统
4.2.9 空调变频器的控制
4.2.10 其他控制
4.3 普锐斯混合动力汽车控制系统的主要功能
4.3.1 HVECU控制
4.3.2 发动机ECU控制
4.3.3 变频器的控制
4.3.4 制动防滑控制ECU控制
4.3.5 换挡控制系统
4.3.6 蓄电池ECU控制
4.3.7 纯电动机驱动模式控制
4.3.8 其他控制功能
4.4 THS-II的控制原理
4.4.1 THSII的驱动控制
4.4.2 发动机的功率控制
4.4.3 制动防滑控制
4.5 普锐斯混合动力汽车控制系统中的主要传感器
4.6 小结
第5章 普锐斯教学试验系统的监测分析与故障诊断
5.1 监测分析
5.1.1 MG1停止信号作用、原理及监测分析
5.1.2 MG1变频器故障信号作用、原理及监测分析
5.1.3 MG2停止信号作用、原理及监测分析
5.1.4 MG2变频器故障信号作用、原理及监测分析
5.1.5 变频器过压信号作用、原理及监测分析
5.2 故障诊断
5.2.1 解角传感器作用、原理及故障诊断
5.2.2 电压传感器作用、原理及故障诊断
5.2.3 电流传感器作用、原理及故障诊断
5.2.4 控制信号作用、原理及故障诊断
5.2.5 档位传感器和选档传感器的作用、原理及故障诊断
5.2.6 加速踏板位置传感器作用、原理及故障诊断
第6章 普锐斯实验台的设计
6.1 实验系统的特点
6.2 实验系统的整体结构设计
6.3 实验面板的设计
6.3.1 显示区布置
6.3.2 面板电路图的识读
6.3.3 面板电路图的设计
6.4 试验台的故障设置与故障分析
6.4.1 换流变极器
6.4.2 MG1发电机
6.4.3 M3、M4-2号电动机
6.4.4 加速踏板位置传感器
6.4.5 曲轴位置传感器
6.4.6 P1空档位置开关
6.4.7 混合动力车用蓄电池（H16、H17）
6.4.8 I15点火开关
6.4.9 S1、S2、S3、S4、S
6.4.10 点火线圈
6.4.11 喷油器
6.4.12 C1凸轮轴位置传感器
6.4.13 E1发动机冷却液温度传感器
6.4.14 M1空气流量计
6.4.15 加热型氧传感器
6.4.16 K1压电式爆震传感器
6.4.17 T3节气门位置传感器
6.4.18 M5节气门控制电动机
6.4.19 燃油泵F16
6.4.20 数据连接器DLC
6.5 实验系统STM32F4单片机
6.5.1 STM32F4单片机电源电路设计
6.5.2 单开路故障电路设计
6.5.3 开/短路故障电路设计
6.6 .随机故障设置程序设计
6.7 小结
附录：普锐斯混合动力实验系统图
结论与展望
参考文献
致谢
本文编号：2899458
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/2899458.html
