混合动力汽车发动机特性的建模方法

混合动力汽车发动机的性能建模、优化与控制是其能量管理系统的重要组成部分。文中分析了发动机的几种数值建模方法以及神经网络建模方法。     

面向混合动力汽车的LPG发动机神经网络建模方法研究

在对LPG(Liquefied Petroleum Gas,液化石油气)发动机进行实机测量和试验数据采集的基础上,利用GT-power软件,建立了LPG发动机仿真模型,该模型输出的扭矩和功率仿真值与试验值最大误差不超过3%;利用该仿真模型对发动机的动力性进行计算,运用BP神经网络模型对计算结果进行Matlab/Simulink建模。计算结果显示,神经网络模型的相对误差均方根值为0.032 1,而插值法的相对误差均方根值为0.057 0,可见LPG神经网络模型优于插值模型,该神经网络模型可以进一步应用于气电混合动力汽车控制策略的研究。     

混合动力汽车选用发动机的方案探讨

目前，可以应用于混合动力汽车的发动机有转子式发动机，二次冲发动机，气体透平机以及四冲程汽，柴油机，本文分析了目前辊合动汽车发动机的状况，讨论了混合动力汽车发动机的性能，并对各种类型的发动机做了了简的比较。     

混合动力汽车发动机启动过程研究

随着汽车行业的不断发展,传统燃油汽车已经逐渐无法满足市场的发展需求,混合动力汽车在汽车市场中不断占据着越来越多的市场销售份额。发动机启动是混合动力汽车双驱动系统运行的关键,通过对混合动力汽车发动机启动过程中的相关参数数据进行研究调整能够有效的提高发动机启动效率。因此本文将通过混合动力汽车发动机启动过程、阻力矩特性、混合动力汽车发动机启动仿真模型以及影响因素等几个方面内容对其进行具体的研究分析。     

混合动力汽车发动机启停振动研究

本文针对某试制混合动力汽车发动机在启停过程中存在的振动问题展开研究,提出了发动机启停振动的度量评估方法,阐述了振动产生的机理,基于振动传递路径分析方法,通过调整优化发动机控制策略、优化悬置刚度等措施,提出了切实可行的解决方案。试验结果表明,优化后发动机启停过程中瞬态冲击引起的振动计量VDV值较原状态普遍减小,尤其是方向盘Z向VDV值变化最为明显,由原来的0.31 m/s^1.75减小到了0.19 m/s^1.75,有效减小了发动机启停引起的瞬态冲击振动,对于改善整车的NVH(Noise Vibration Harshness)水平、提升车辆的驾驶性和乘坐舒适性具有借鉴意义。     

混合动力汽车正向建模与仿真

根据正向建模的思想建立了基于Matlab／Simulink平台的并联双轴混合动力汽车正向仿真模型,该模型既可以用踏板信号作为输入也町以运行循环工况。仿真结果与试验结果的对比表明,所建模型可以用于分析评价不同的设计方案和控制策略的优化,还可以进行实际控制系统的开发。     

混合动力汽车发动机辅助制动控制方法

本文中提出一种基于行驶安全性和乘坐舒适性的并联式混合动力汽车发动机辅助制动控制方法。首先通过对下坡路段车辆行驶特性的分析,选择了发动机辅助制动的接入时机;分析了发动机接入过程中起动电机与离合器的动态协调过程;接着为保持发动机接入过程中的车速稳定,提出了发动机辅助制动接入过程中驱动电机的协调控制;最后通过实车实验对所提出的策略进行了验证,结果表明,该策略不仅可以提高并联式混合动力汽车在下坡路段的行驶安全和传动系部件的使用寿命,而且可以明显改善乘员的乘坐舒适性。     

基于Atkinson循环的混合动力汽车用发动机探讨

Atkinson循环发动机在低速小负荷时性能较差,但混合动力汽车在低速小负荷时采用电动机驱动避开其性能不好的工况范围,使其在中间负荷区域充分发挥优势。Atkinson循环利用进气门晚关控制负荷,减少了泵气损失和压缩功,可以更大程度地将热能转换为机械能,提高发动机热效率,从而降低燃油消耗;实际压缩比的降低使缸内燃烧温度降低,有利于改善NOX排放。采用Atkinson循环能提高整车的燃油经济性和排放性能。     

混合动力汽车能量管理策略及发动机优化探析

在进行混合动力汽车能量管理时,需要根据车辆行驶的实际情况制定相对应的策略,才能提升车辆的燃油经济性。由于发动机是混合动力汽车中非常重要的部件,发动机效率高低直接影响整车油耗水平。因此,在实际工作过程中,需要加强对发动机效率及油耗的研究和分析。据此,首先从工作原理、结构类型等方面进行阐述;其次从发动机结构及优化设计的角度对发动机效率进行分析;最后从燃油经济性和排放方面进行分析。     

用于混合动力控制的汽油机动态转矩建模仿真

针对混合动力系统能量管理及动力平稳传递控制策略开发的需要,以MATLAB/SIMULINK仿真软件为工具,建立了发动机平均值模型,模型能够根据发动机转速和节气门开度实时计算出发动机的稳态和动态转矩。在发动机动态试验台上验证了该模型,表明模型达到了需要的计算精度和实时性要求。对给定的转矩曲线进行动态跟随时发动机的节气门开度变化情况进行了仿真分析。模型可用于混合动力控制策略开发中的仿真及在线转矩估计,为并联式混合动力系统能量分配和动态协调控制中的发动机转矩反馈提供了基础。     

混合动力汽车发动机优化控制策略研究

提出了一种新的基于整个动力总成系统能量转换效率最优的混合动力汽车发动机稳态优化控制策略,确定了发动机最优怠速运行点和对应的电机最优驻车发电功率.仿真结果表明,运用发动机优化策略的混合动力汽车与传统汽车相比,基于中国乘用车城区瞬态循环的燃油经济性提高了14.3%.     

并联混合动力汽车的发动机转矩估计

提出采用神经网络对发动机转矩进行估计的方法,以发动机台架性能实验所得数据为基础,在Matlab中建立了多种类型的神经元和层数的发动机输出转矩模型.在网络模型的建立过程中,提出了一种新的训练方式,通过对不同模型的训练及结果分析,筛选出了估计精度和泛化能力都较为理想的模型,并以此模型进行了实际的转矩估计,取得了较满意的效果.     

多轮驱动混合动力车辆的建模与仿真

通过对ADVISOR进行二次开发,建立了某型4轴驱动串联式混合动力车辆的仿真模型,并对其整车性能进行仿真分析,最后与试验结果对比,验证了仿真模型的正确性.     

计及发动机冷热效应的插电式混合动力汽车最优控制策略研究

为了缩短发动机的冷机工作时间,降低发动机的油耗和排放,以计及发动机冷热效应的燃油消耗最小为目标函数,依据庞特里亚金极小值原理建立了Hamilton函数,对目标泛函进行求解,获得了计及发动机冷热效应的最优控制策略,并将该控制策略分别与CD-CS模式控制策略和忽略发动机冷热效应的最优控制策略进行了比较.研究结果表明:计及发动机冷热效应的最优控制策略与CD-CS模式控制策略相比可使整车百公里油耗降低9.64％;与忽略发动机冷热效应的最优控制策略相比,可使整车百公里油耗降低2.34％,使三元催化器的起燃时间缩短21.3％;该策略可使插电式混合动力汽车具有更好的燃油经济性和排放性.     

混合动力汽车发动机起动/停机控制

介绍了采用继电器对发动机管理系统ECU的工作进行控制,同时针对发动机管理系统原有的减速断油模式进行了重新标定,实现了发动机高转速起动功能,且降低了停机时的转速,避免了对发动机ECU频繁的通/断电操作及因频繁起动造成的发动机燃油消耗率和排放性能的不良影响。     

并联混合动力汽车发动机调速控制及试验研究

通过分析并联混合动力电动汽车的结构和工作模式的切换过程,讨论了并联混合动力汽车进行发动机调速控制的必要性。对单轴并联混合动力汽车的发动机进行了PID调速方法研究,搭建了试验台架系统,以dSPACE快速控制原型工具为控制器,进行了PID参数整定和调速试验。试验表明,在并联混合动力状态切换过程中,发动机调速系统实现了调速快、波动小和运转稳定的目标,能够满足动力系统进行快速状态切换的需求。     

并联混合动力汽车发动机动态控制时的转矩估计

探讨了BP网络,并利用BP网络对并联混合动力汽车（PHEV）发动机动态控制时进行转矩估计。以发动机台架性能实验所得数据为基础,使用Matlab中的Neural Network工具,建立不同神经元个数和层数的BP网络对实验数据进行训练,在网络模型的建立过程中,提出了一种新的训练方式,从而得出估计精度和泛化能力都较为理想的模型,并以此模型进行了实际的转矩估计,取得了较满意的效果。     

混合动力汽车信息集成控制网络研究

针对混合动力汽车控制系统的通信需求和控制策略,提出了一种基于CAN总线的分布式信息集成控制网络的拓扑结构.采用飞思卡尔HCS12系列双核微处理器开发了用于传感信号采集和总线数据收发的信息集成模块;设计了CAN总线应用层协议,研究了协议中优先级分配、单帧与多帧标识、数据长度与帧编号等机制;采用RMA方法对所设计的总线控制网络的负载率、实时性进行分析.台架试验测试结果表明,该信息集成控制网络综合性能良好,能够满足混合动力汽车控制系统的要求.     

混合动力汽车通信网络研究

阐述CAN规范和SAE J1939协议;SAE J1939是适用于货车和客车的应用层协议,对于混合动力汽车却没有统一的应用层协议。本文参照SAE J1939协议格式制定出适用于混合动力汽车(HEV)的应用层协议;结合混合动力汽车的控制特点,提出了CAN总线和LIN总线并用的双总线控制方法;通过实验测试了混合动力汽车CAN总线通信性能。实验结果表明,通信网络性能满足控制的实时性要求。