车用加热控制器应用研究

车用加热控制器应用研究

张春声[1]2003年在《车用加热控制器应用研究》文中研究说明随着电子信息技术的发展,单片机模糊控制技术已经广泛地应用于各种控制领域。这种建立在模糊控制理论为基础上的控制技术可以为工业控制、过程控制和仪器仪表智能化的开发应用提供一种可靠、有效的方法。本文通过对车载液体加热器控制模型的分析和各种传统控制理论与方法的比较,确定了对车厢采暖进行模糊控制的方案。在此基础上,对车载式智能加热控制器进行系统分析,完成了系统硬件设计和软件编程。

李岗[2]2015年在《新型车用电热膜发热管的电阻值检测技术研究》文中认为新型车用电热膜发热管是一种新型高效节能的器件。主要优点是:呈面状发热、寿命长、无明火、辐射面积大、热效率高、升温快、节能、不易产生污垢且交流直流电通用。正是由于以上优点,逐渐被应用到多个领域,特别是在电加热行业及铁路车辆车用加热设备中。新型车用电热膜发热管交直流通用,当前铁路客车上的取暖器及电热炉大都是采用交流电,在电气化车辆上使用的是600V的直流电,需要用逆变器把直流电转换成交流电供开水炉和取暖器,然而这个逆变过程中耗能较大。所以,将新型车用电热膜发热管用于铁路车辆上的开水炉和取暖器非常的实用。鉴于当前新型车用电热膜发热管的检测还不完善,因此,本文主要研究新型车用电热膜发热管的检测方法,并依据检测方法开发设计出相应的检测设备及对应控制系统。通过实验对该检测方法和测试控制系统进行可行性论证,论证结果达到实际的使用要求。本文主要针对以下方面开展研究工作:1.对已有的电热膜检测方法进行分析与比较,结合本项目的实际需求,确定采用通过改变两测头间距的方法作为本论文的检测方法。2.通过对选定的检测方法进行分析与研究,并依据该检测方法进行检测系统的研究开发。具体开发设计了检测与控制系统、机械传动与执行系统,并进行了测控系统的软件与硬件设计,在此基础上完成了实验样机的制作。3.对所制作的实验样机进行调试,并进行测试实验的研究。对该检测方法的可行性分析和实际应用提供必要的数据支持。4.利用试验过程中所测得的数据,对数据进行分析与处理,得出这种通过改变两测头间距来检测电热膜发热管阻值的设备是可行的。5.利用实验得到测量数据关系图可以得出:利用这种测量设备可以相对准确的测量出发热管内电热膜的阻值与两测量端头之间距离的成近似的线性关系;并间接地验证了检测原理的正确性。6.由于测头的设计,在测试过程中,测头只能与发热管内部的一部分电热膜接触,测量值不能表示发热管内部在这段距离内的真实电热膜阻值。所以必须制作电极,使发热管内的电热膜在两电极之间成为一个电阻,这样测量该段内的电热膜阻值才是真实的阻值。对电极制作前后电热膜的阻值分别进行测量,并把测得的电阻值进行比较分析,得出测量值与真实值之间的关系。并利用测得的真实电阻值计算出发热管功率,判断出发热管功率误差满足国家家用电器功率误差标准(GB4706.1-2005/IEC60335-1:2004)和国家铁路车用电器功率误差标准(TB/T2704-2006)。利用此种发热管检测装置测量数据,并对数据进行分析与处理,得出新型车用发热管内部电热膜的阻值与两测量端头之距是成线性变化关系;以及两电极制备前后电热膜测量值的近似线性变化关系。利用这些变化关系可以由测量的电热膜阻值,得到电极制备后的新型车用电热膜发热管的真实电阻值。因此,可以由两电极之间距离的变化,实现新型车用电热膜发热管功率的变化,从而实现发热管的功率可调。

张春声, 王振花, 汪贵平[3]2004年在《车载智能加热控制器的设计与实现》文中研究说明介绍了车载液体加热控制器的工作原理 ,在此基础上对其控制器进行软硬件设计 ,提供了一种车用加热控制器的自动控制系统方案。经过现场试验表明 ,采用模糊控制策略可以满足车辆冬季采暖的静态和动态性能指标。

王伟[4]2007年在《小型液暖燃油加热器的设计与开发》文中指出车用燃油加热器是现代汽车冬季取暖的主要设备之一。随着我国汽车产业的迅速发展,国内加热器的市场也得到了快速发展。目前,国产加热器产品主要供国内的客车、公交车以及军事车辆使用的热功率较大加热器,因采用喷雾或甩油雾化燃油,所以加热器体积较大。但适于轿车使用的结构紧凑、热功率小的蒸发式燃油加热器却鲜有出现。鉴于这种情况,本文剖析了国外几种典型的蒸发式燃烧器,设计出一种具有自主知识产权的锥盖形燃烧器,并利用Star-CD软件对燃烧器内部的流动和燃烧进行数值模拟。通过数值模拟的分析和加热器的燃烧试验可看出,锥盖形燃烧器在点火性能,促进油气蒸发混合燃烧,降低燃烧噪音等方面具有一定的优势。在我们课题组的共同努力下,新开发设计了采用锥盖形燃烧器的液暖燃油加热器及其相关的控制器。新型锥盖形燃烧器在结构上省去了压铸件中间体,增加冲压件,而且在热交换体上采取不同高度的散热片,增加导流肋等措施,这样不仅使加热器的结构得到了大大的简化,方便拆装,而且同时保证了加热器的热效率。通过新型液暖燃油加热器的设计与开发,我们在加热器结构简化,提高热效率,以及加热器起动控制等方面积累了一定的经验,为进一步的优化设计打下了坚实的基础。通过对新、老两台蒸发式液暖加热器的性能试验,验证了新型加热器在热功率和热效率基本保持不变的前提下,使加热器内部流动阻力得到明显的降低。同时,试验证明了加热器的进水温度和过量空气系数对加热器的热功率和热效率有很大的影响,而水流量的增大使加热器的热功率和热效率有增大的趋势,但影响并不明显。另外,在分析了现有加热器试验台不足的基础上,通过配备大管径的流量计、改进阀门调节装置、添加放气装置和一套燃油供给系统等措施,使现有加热器试验台能够适应各种不同型号与类型的加热器的试验研究与测量。

周峰[5]2009年在《车用天然气发动机控制器关键技术的研究》文中认为随着汽车保有量的不断增加,石油供需矛盾和尾气排放造成的环境污染问题日益加剧,开发代用燃料汽车成为汽车领域的研究热点。由于天然气具有储量丰富,尾气排放低等优点,使天然气成为各大汽车公司开发代用燃料汽车的理想选择。本课题来源于国家863计划节能与新能源汽车交通领域重大项目——“大型公交车用CNG发动机产品开发”,针对电控CNG(Compressed Natural Gas)发动机控制器的关键技术开展了设计和试验研究,本文所做的工作将加快国内CNG发动机电控系统的产业化进程。本文首先介绍天然气汽车和天然气发动机电控系统的发展过程及其燃料供给系统的技术路线,确定了本课题采用电控调压式燃料供给方式。对宽域氧传感器的结构、特性及其工作原理等进行了比较详尽的分析,并根据课题的研究目标进行了CNG发动机电控系统的总体设计,完成系统零部件地配置和选型。本文基于32位单片机MC68376设计了CNG发动机控制器硬件系统。针对控制系统功能的要求,设计了相关外围电路,包括电源电路、A/D转换参考电平,输入处理电路及输出驱动电路等。在深入分析、研究宽域氧传感器工作原理的基础上,开发了宽域氧传感器分离控制电路和集成控制模块,包括泵电流控制模块、电源供给模块和加热模块等,完成了空燃比和温度信号优化与标定。本文对宽域氧传感器空燃比、温度信号采集、宽域氧传感器加热驱动的底层控制程序进行开发,实现了电控调压器与控制器之间的CAN总线通信,用于燃料供给量的控制。设计并成功研制出CNG发动机电控系统专用硬件在环仿真平台,可以在办公室环境下实现CNG发动机控制器功能的初步调试和优化控制,从而减少试验的危险性,节约了大量的人力、物力和财力。发动机试验表明,所开发的CNG发动机控制器性能稳定,在全工况运行中宽域氧传感器的信号采集稳定、准确,对发动机的运行实现了空燃比的闭环控制,发动机性能达到课题的预期目标。

尹政, 胡永梅, 黄万友, 纪少波, 程勇[6]2010年在《车用燃油加热系统的设计》文中研究指明为解决车辆在低温环境下的冷启动问题,设计开发了基于AT89S52单片机的车用燃油加热系统。本文从设计思路和工作原理上对该系统的硬件、软件进行了介绍。

杨光[7]2013年在《活塞式煤油发动机点火能量计算与试验研究》文中研究表明与汽油相比,煤油闪点高,粘度大,挥发性弱,不易着火,安全性能较高,因此研究以煤油为替代燃料的点燃式活塞发动机具有重要的应用价值。但是煤油的雾化效果差,燃烧速度慢,使得冷起动困难,需要较大点火能量;同时点火能量对发动机的性能有着重要的影响,因此很有必要研究发动机在不同工况的最佳点火能量。本文在二冲程汽油机进行改烧煤油试验,主要针对冷起动和稳态两个工况的点火能量进行研究,主要完成的工作如下:(1)应用GT-Power软件建立煤油发动机数值仿真模型,结合最小点火能量的计算数学模型,对发动机不同工况的最小点火能量进行了仿真计算,为研究稳态工况下的最佳点火能量提供理论依据;(2)为了研究不同点火能量对发动机冷起动和稳态性能的影响,点火系统需要提供稳定可调的点火能量,设计了普通车用电感式点火系统和高能点火系统,使最大点火能量达到270mJ以上;(3)为实现对发动机点火能量的精确控制,基于Freescale16位嵌入式芯片研制了具有一定抗电磁干扰能力、自我保护能力、稳定可靠的煤油发动点火控制单元,完成点火电控单元的硬件设计和控制软件,为提高电控单元可靠性,采取了一些软硬件抗干扰措施;(4)在发动机试验台架上,完成了发动机冷起动的点火能量试验,得到最小点火能量与发动机缸体预热温度的变化关系,以及发动机冷起动工况下合适的点火能量范围;进行了稳态工况最小点火能量试验,结果表明理论仿真值是有效可用的,最后通过发动机点火能量标定试验得到点火能量的控制MAP。

赖祺[8]2013年在《车身控制器设计及功率芯片热仿真方法研究》文中研究说明车身车身控制器作为汽车车身控制系统的核心部件,负责对车身系统进行综合控制,对于车身控制技术的研究主要分为集中式和分布式两个领域。本文重点研究了集中式车身控制器的开发方式,包括硬件和软件设计方法,并以车身控制器为例对功率芯片热仿真技术进行了研究。其中,对软件设计方法和功率芯片热仿真技术的研究同样适用于其它汽车电控单元,为汽车电控单元的软件设计和热设计提供了依据。在硬件设计方面,本文首先根据车身控制器集成度高、控制任务多、逻辑复杂等特点对集中式车身控制器进行了模块划分,随后依照模块化的设计方法进行了具体电路设计,结合理论计算和仿真分析为电路设计过程中参数选取提供依据,解决了车身控制器功耗过高、信号不可靠和驱动方式不当等普遍存在的硬件问题使得硬件电路的功能和性能满足设计要求。在软件设计方面,与以往的针对特定硬件系统的汽车电控单元软件开发方式不同,本文参考AUTOSAR软件架构的设计思想,采用分层结构设计了集中式车身控制器的软件架构,实现底层和上层软件的解耦,大大提高了软件的可移植性、可剪裁性和可重复使用性。通过定义标准接口函数实现设备驱动层和信号处理层的交互,减少了软件系统对硬件系统的依赖程度,避免了功能配置变更或硬件系统更新时大量的软件重复开发问题。在本文最后,针对汽车电控单元功率芯片散热设计不良导致的发热问题,进行了功率芯片热仿真技术研究。本文以车身控制器为对象,基于PERIMA法建立了功率芯片的双热阻模型并应用于板级热仿真中,分析了不同工况下功率芯片的温度特性并通过实验验证了仿真结果的可行性。同时通过仿真分析,讨论了热阻参数、印制电路板敷铜覆盖率和功率芯片布局对功率芯片温度仿真结果的影响。为汽车电控单元功率芯片模型建立和热设计提供参考和依据。

谭力鹏[9]2013年在《车用高强钢间隙对接的激光热丝焊研究》文中认为激光焊接与传统焊接技术相比,在焊接精度、效率、可靠性、自动化等方面具有较大优势。近年来,随着节能减排要求的提出,汽车的轻量化也成为各汽车厂研究的重点。激光焊接作为推进汽车轻量化技术发展的先进制造技术之一,在汽车工业中的应用已越来越广泛。但激光焊接对车身零件的装配精度要求较高,特别是采用对接接头焊接时,一定程度上限制了激光焊接在车身上的应用。本文采用填充热丝激光焊接技术,针对车用高强钢薄板件,在不同对接间隙的条件下进行了焊接试验研究,以降低激光焊接对对接精度的要求。本文首先对车身激光焊接的工艺性进行了分析,对焊接工具干涉、焊接接头选择、工件装夹等工艺性问题提出了相关解决方案,并针对盒状对接件提出了激光切割、焊接一体化夹具,以及一种适用于盒状对接件的结构形式;其次,根据激光热丝焊的焊接工艺特点,选取了合理的送丝参数,并得出了焊丝温度的计算公式;然后,对1.2mm厚车用高强钢DP800在小对接间隙的条件下进行了正交试验,得到了一组优化工艺参数,确定了焊接速度与离焦量;并利用红外热像仪测得在合理参数组合下时焊丝的温度范围,并通过计算得到在不同对接间隙下,焊丝加热电流的理想范围。最后,对不同对接间隙下的工件进行了激光热丝焊试验,通过选取合适的焊接参数,得到了成形良好的焊缝。分析了不同加热电流作用下的激光热丝焊结果,得出焊丝加热电流对焊接过程稳定性有较大影响,焊丝温度在合适的范围内时,焊接过程稳定性提高;通过比较普通填丝焊和激光热丝焊过程中的总能量输入,得出采用激光热丝焊时,降低总能量输入约12%。对不同对接间隙的焊接接头性能进行了检测,包括焊缝表面形貌、焊缝截面形貌、拉伸强度、能谱分析、金相组织等,不同对接间隙下的接头焊丝成分分布均匀、焊缝金相组织无明显差异,在对接间隙小于或等于1.2mm时,能得到成形良好的接头,在间隙小于或等于1.0mm时,接头的拉伸强度达到母材强度。采用激光热丝焊能够较大程度上增大车身结构在对接焊接时的间隙容许值,降低车身结构激光焊接时的装配精度;并且激光热丝焊相比于普通填丝焊能降低焊接过程中的总输入能量,提高能量的利用效率。

康爱琴[10]2007年在《汽车排放污染物控制技术研究》文中进行了进一步梳理随着社会发展和人们生活水平的提高,环境问题日益成为人们关注的焦点。目前由汽车排放产生的环境污染越来越严重。汽车排放问题越来越被世界各国政府所重视。为了治理环境污染,各国相继针对车辆排放制定强制性排放标准,以控制汽车污染物的排放量。本文分析了日益严格的汽车排放法规的动向,简要介绍汽车排放污染物种类及其对人体的危害,分析了汽车排放物的形成原因,阐述了现有汽车排放控制的技术措施,指出电控汽油喷射(EFI)和叁效催化转化器(TWC)的应用,使发动机叁种主要气体排放污染物HC,CO和NO_X同时得到了降低。而柴油机以其结构简单、可靠性好、效率高、动力性能强、一氧化碳和碳氢排放少而被广泛应用于各种交通工具。认为柴油机排气后处理是今后柴油机排放控制的发展方向,催化转化技术也是最有效的柴油机NOx控制手段。本文分析了汽车排放后处理技术存在的主要问题,提出汽车排放控制系统的设计方案,并对方案的可行性进行了分析研究。指出采用后处理技术降低碳烟排放,关键在于微粒捕集器的再生;采用电控柴油喷射系统能够实现广阔的优化控制,大幅度降低柴油机有害排放物,它是柴油机未来的发展方向。本文还通过对比分析,研究了代用燃料汽车、电动汽车和混合动力汽车的排放特性,指出为了环境保护和汽车工业的可持续发展,代用燃料汽车技术、电动汽车技术和混合动力汽车技术是解决汽车排放、噪声和能源结构问题的有效手段。混合动力汽车具有低油耗、低排放、长行驶里程、技术成熟等优点,是近期较理想的汽车发展模式;燃料电池汽车是未来零排放的理想汽车。

参考文献:

[1]. 车用加热控制器应用研究[D]. 张春声. 长安大学. 2003

[2]. 新型车用电热膜发热管的电阻值检测技术研究[D]. 李岗. 兰州交通大学. 2015

[3]. 车载智能加热控制器的设计与实现[J]. 张春声, 王振花, 汪贵平. 电子工程师. 2004

[4]. 小型液暖燃油加热器的设计与开发[D]. 王伟. 山东大学. 2007

[5]. 车用天然气发动机控制器关键技术的研究[D]. 周峰. 上海交通大学. 2009

[6]. 车用燃油加热系统的设计[J]. 尹政, 胡永梅, 黄万友, 纪少波, 程勇. 内燃机与动力装置. 2010

[7]. 活塞式煤油发动机点火能量计算与试验研究[D]. 杨光. 南京航空航天大学. 2013

[8]. 车身控制器设计及功率芯片热仿真方法研究[D]. 赖祺. 哈尔滨工业大学. 2013

[9]. 车用高强钢间隙对接的激光热丝焊研究[D]. 谭力鹏. 湖南大学. 2013

[10]. 汽车排放污染物控制技术研究[D]. 康爱琴. 长安大学. 2007

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