论文部分内容阅读
驻车燃油加热器作为一种独立热源,装车后通过燃用液体燃料,可独立为汽车驾驶室供热,用于寒冷季节或寒冷地区的车内供暖,提高驾乘人员的舒适性。从改善汽车冷启动性能的角度来说,驻车燃油加热器可提供适宜的环境温度,对发动机进行启动预热,从而使车辆常温启动。由此,驻车燃油加热器的使用既可以解决车辆冷启动困难和低温启动排放高、磨损严重的问题也可以提升驾乘人员的舒适性。本文分析了驻车燃油加热器的机械结构、工作原理与安装方式,并在此基础之上,以河北威泰重工机械有限公司生产的驻车燃油加热器为现有模型,对驻车燃油加热器的控制系统进行全面的优化设计,并以此为理论依据,设计全新的智能控制器。硬件设计部分,设计了对驻车燃油加热器的各路温度、转速、电源电压的采集电路,实现了精确采集。再者,采用智能功率芯片BTS6163D实现了对油泵、电热塞的驱动控制,结合其自身的功能设计了驱动电路的故障诊断电路。除此之外,针对性地对油泵设计了短路保护的硬件保护电路,对电热塞的高温烧毁情况进行了分析并设计了电功率控制电路。针对于车辆电气环境的复杂性,设计了综合性的浪涌抑制电路用于驻车燃油加热器控制器。在车辆出现抛负载现象时,可避免控制系统受到浪涌电压的冲击。并对该电路进行了ISO 7637-2 5a脉冲的测试试验,结果表明,该电路在浪涌抑制方面具备很高的可靠性,可用作驻车燃油加热器的浪涌保护方案。软件设计方面,介绍了软件部分整体结构的设计与分工况结构的流程设计,在此基础之上,分析了各个可能出现的故障情况以及处理方式。建立了驻车燃油加热器直流电机的数学模型,并采用PID控制算法对其进行转速调控,以此来提高加热器的燃烧质量。仿真与实践结果显示,该控制算法具有良好的动态性能和稳态性能,符合设计要求。对所设计控制系统进行了硬件焊接和软件的编写、烧录,并对此进行了实验调试与实车测试,试验结果表明该设计符合要求,具备较高的可靠性。