用于控制的发动机转矩估计方法研究

有一定精度和实时性的发动机动态转矩估计模型,对机电混合电动汽车动力及传动系统控制有重要意义。对发动机动态特性的影响因素进行了分析;分析了平均值模型的优缺点,针对混合动力控制和建模仿真的需要,对模型进行了有效的简化,大大提高了模型的实用性;分析了混合动力中发动机的特定动态工况,建立了特定动态工况下的发动机神经网络模型;基于发动机稳态和动态试验数据,对平均值模型和神经网络模型进行了实证研究。结果表明,基于神经网络的简化平均值模型适用于发动机稳态工况和节气门开度变化率不大的动态工况;神经网络模型适用于发动机稳态工况和特定的动态工况。

基于汽油机平均值模型的在线转矩估计

全球环境和能源问题的日益突出,使并联混合动力成为近期汽车研究开发的热点。动态协调控制是并联混合动力系统控制的难点之一。发动机在线转矩估计是动态协调控制算法的关键。简要介绍汽油机平均值模型,并在模型基础上推导平均有效转矩的表达式。推导结果表明,影响转矩的主要参数为指示效率、摩擦和泵气阻力矩、充气系数与进气歧管压力的乘积。针对某电喷汽油机,对转矩估计式中的参数进行辨识。进行稳态和动态条件下的在线转矩估计。稳态试验在10%节气门开度、不同转速下进行,估计的相对误差在7%以内;动态试验在负载转矩为40N·m、节气门开度从24%阶跃上升到44%下进行,动态估计的相对误差在8.5%以内。结果表明,基于汽油机平均值模型的在线转矩估计算法具有一定的准确性。

换挡过程中发动机转矩控制的研究

根据发动机平均值模型,将节气门开度和点火角作为输入量,充分利用了节气门调节范围大、但响应速度慢,而点火角响应速度快、但调节范围有限的特点,结合控制量分配技术,提出了一种换挡过程的发动机转矩调节策略。在Matlab/Simulink环境下对控制器进行了仿真验证,结果表明,所提出的换挡过程发动机转矩控制策略能有效抑制输出轴的转矩波动,提高换挡舒适性。