基于快速原型系统的汽油机控制策略开发

介绍了发动机控制策略开发流程、模块开发和仿真测试。使用Mototron快速原型工具,针对1.8VVT发动机,按照V模式开发了基于扭矩结构的发动机控制策略,进行了台架和整车标定试验。试验结果表明,开发的控制策略可以较好地实现对发动机和整车的控制。     

基于发动机联合控制的AMT换挡控制策略

分析了AMT换挡类型,提出了基于CAN总线的发动机联合控制策略,即TCU通过CAN及ECU扭矩控制功能对发动机扭矩进行精确控制,同时基于发动机瞬态扭矩对离合器实现精确分离和接合控制.针对不同换挡工况给出了离合器分离/接合与发动机降扭/扭矩恢复协调控制策略,同时提出了选换挡过程动态调整转速控制策略.试验结果表明,所提策略可以增强AMT换挡过程的平顺性和动力性,减小离合器滑摩,且具有很好的鲁棒性,有助于提高AMT换挡品质.     

氢-汽油双燃料发动机切换点控制策略

以某2.0 L发动机为研究对象,通过试验和仿真分析燃用氢-汽油两种燃料各自的优缺点。结合万有特性曲线,确定双燃料发动机的燃料切换点,并基于扭矩连续的控制策略计算得到了切换期内的节气门开度和两种燃料各自发出的扭矩值及燃料流量值。通过控制节气门开度、混合气浓度可实现双燃料切换过程中的扭矩连续变化,表明该控制策略可行。     

P2混合动力离合器辅助发动机起动控制方法研究

为实现P2构型混合动力系统离合器辅助发动机起动的平顺控制,提出一种离合器与电机协调控制方法。建立了P2构型混合动力系统的动力学模型,并对离合器辅助发动机起动的控制过程进行了仿真分析。制定了离合器前馈+反馈并结合扭矩观测的控制策略,通过增加电机转速与DCT离合器之间的滑摩差,避免了起机过程中出现的转速波动给车辆带来冲击,同时给出动力电机扭矩的控制方法,实现了扭矩的合理分配。仿真分析和整车试验表明,所提出的扭矩控制方法可有效避免P2构型混合动力系统离合器辅助起机过程的冲击,实现了发动机起动各阶段的平稳过渡,确保车辆行驶的平顺性和舒适性。     

干式双离合自动变速器车辆升挡过程发动机协调控制研究

为改善装有干式双离合自动变速器(DDCT)的车辆换挡时的驾驶体验,针对其换挡过程,提出了一种基于扭矩的发动机协调控制策略。首先根据变速器控制单元(TCU)的需求扭矩和发动机最优扭矩计算智能停缸的缸数,利用点火正时效率计算点火提前角的改变量;然后在MATLAB/Simulink上进行建模、仿真和优化,并对优化后的控制策略进行实车试验验证。结果表明,该控制策略能明显改善换挡时发动机的扭矩响应,缩短换挡时间,减小滑摩功损失和换挡冲击,明显提升了换挡品质。     

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。     

基于扭矩的汽油机控制模型开发及验证

开发了基于扭矩的控制模型,包括传感器信号处理模型、扭矩模型、怠速模型、节气门模型、空气系统模型、起动控制模型等。为了验证基于扭矩的控制系统,将基于扭矩的控制系统写入自主开发硬件,在发动机台架上进行了测试。结果表明发动机起动迅速,起动时间在3 s以内。怠速转速稳定,怠速转速波动在±10 r/min以内。进怠速和出怠速时过渡平滑。瞬态工况过渡平滑,发动机最高转速运转稳定。基于扭矩控制模型扭矩控制精度在5%以内。试验结果表明自主开发的系统控制功能基本完备,能较好地满足扭矩控制要求。     

电动汽车电驱动桥换挡品质控制策略研究

对电动汽车用某同轴式两挡电驱动桥换挡过程和换挡品质的影响因素进行了分析,提出了冲击度约束下驱动电机清扭矩和恢复扭矩的控制方法、驱动电机"重叠同步调速"控制方法以及换挡电机三闭环分段控制方法。基于仿真软件AMESim建立了电驱动桥换挡控制仿真模型,并与Simulink控制策略进行联合仿真验证,结果表明,所制定的控制策略与对照组控制策略相比,缩短了换挡时间,降低了换挡冲击,有效地改善了换挡品质。     

电动化车辆主动防抖控制策略的研究

为了在保证电动化车辆整车平顺性的同时,提高其动力响应性能,针对其传动系统的欠阻尼特性,文章基于整车控制系统开发了两种主动防抖控制策略,即驾驶性扭矩滤波控制和主动阻尼控制。通过搭建整车动力学仿真验证环境,对主动防抖控制策略进行了仿真分析,并将主动防抖控制策略移植到实时控制系统上,进行了实车试验。仿真和实车试验结果表明,与驾驶性扭矩滤波策略相比,主动阻尼控制策略能更好地避免整车起步抖动的问题,并实现更快速的动力响应。     

基于模型的前置前驱变速器加载试验台控制策略设计

针对前置前驱变速器试验台用PLC或PC机控制时加载端产生较大扭矩差问题,提出了基于模型的控制策略设计。该策略基于模型设计,通过使用实时控制器调用动态链接库控制整体系统,采用加载端变频器扭矩模式控制驱动端转速,达到减小加载端扭矩差的目的。改进的控制策略同步控制加载端2个电机的扭矩信号,将驱动端转速作为反馈进行PI控制,试验结果显示改进后加载端扭矩差稳定在12 Nm内,试验达到要求。     

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。     

并联混合动力电动汽车的转矩控制策略

讨论了并联混合动力电动汽车的能量管理策略,阐述了一种基于规则转矩的控制策略,并在ADVISOR2002仿真软件上结合模型作了仿真分析。仿真试验证明这种转矩控制策略是一种合理的能量优化管理策略,提高了并联式混合动力电动汽车系统效率,获得了整车最大的燃油经济性、最低的排放以及平稳的驾驶性能。     

基于Simulink/Cruise的6AT液力变矩器闭锁性能联合仿真

根据液力变矩器的工作原理及闭锁条件,制定液力变矩器控制策略。利用Simulink建立液力变矩器控制模型,并利用Cruise和Simulink进行联合仿真,验证控制策略的可行性。仿真结果表明,液力变矩器控制模型正确,闭锁离合器能够准确按照闭锁条件闭锁,并且可以显著改善车辆的燃油经济性和排放性能。本文的研究可以为液力变矩器的闭锁研究提供一定的理论依据。     

考虑发动机起停优化的PHEV能量管理策略

针对某新型双电机行星耦合插电式混合动力汽车(PHEV)中发动机在起停及怠速运行状态下会导致油耗增加的问题,基于等效燃油消耗最小能量管理策略,加入发动机起停优化控制模块,以进一步改善整车燃油经济性。建立了整车动力学和传动模型并加入发动机起停优化控制模块,对ECMS能量管理策略输出的发动机及电机最优目标转矩进行重新优化分配后,再输出给发动机及电机控制器以控制其工作状态。针对起停优化控制中影响起停频次的关键时间参数,采用粒子群优化算法对其进行优化。仿真结果表明,相比优化前,所提出的能量管理优化策略能够实现对发动机起停或怠速状态的有效控制,减少发动机的起停频次,减少恶化油耗,验证了本文所提出的能量管理优化策略能够进一步优化整车燃油经济性。     

P2混动自动变速器的离合器自适应控制

为了解决混合动力系统动力耦合的响应性和舒适性问题，建立混动离合器C0起动发动机过程和并联动力输出模式下的功率流模型。对C0起动发动机的控制过程进行仿真分析，针对C0的起动扭矩和电机的输出扭矩在时间和空间上的匹配问题，提出以换挡离合器的滑摩控制来进行缓冲的策略。为了实现稳定精确的发动机起动控制，消除各自的扭矩控制、液压系统特性的误差，提出C0离合器起动发动机的自适应控制和B1离合器滑摩自适应控制，以换挡离合器滑差和发动机转速的超调量为监控对象，对C0离合器各阶段压力控制参数进行自适应调整，以优化发动机起动过程。研究结果表明：通过换挡离合器的滑摩控制可以很好地解决C0离合器扭矩和电机扭矩的匹配问题，即使在换挡过程中对发动机起动也能保证良好的舒适性，并控制过程时间在1.5 s内；在整车试验过程中，通过对C0压力的自适应调整，发动机转速的超调和起动冲击问题均可以得到有效解决。     

新型混合动力汽车动力切换动态过程分析

为对基于行星齿轮机构的新型混合动力系统由纯电动驱动切换至发动机驱动过程中的转矩波动进行研究,建立了新型混合动力传动系统的动力学模型,对动力切换过程进行了分析.提出了该过程的转矩协调控制策略,并通过仿真和台架试验进行了验证.结果表明,该转矩协调控制策略能有效减小纯电动驱动切换至发动机驱动过程中的转矩波动和对整车的冲击.     

基于小波控制的电动汽车稳定性研究（双语出版）

针对前轮独立驱动电动汽车,研究一种基于小波控制器的驱动稳定性控制系统。为提高车辆对开路面的行驶稳定性,根据驱动轮等转矩分配控制策略,提出基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略。针对矢量控制中的电流控制,提出基于离散小波变换的电流控制器。通过CarSim/Simulink建立前轮独立驱动电动汽车联合仿真平台,进行不同工况整车性能仿真与分析,并基于A&D5435快速原型开发平台进行实车试验。仿真与试验结果表明：基于小波控制器的驱动控制系统不仅提高了车辆对开路面行驶的稳定性,而且具有更平滑、更快速的转矩响应;对开路面工况下,提出的控制策略左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.43%和3.56%;等转矩分配控制策略下,左侧、右侧驱动轮速度仿真结果与试验结果最大偏差分别为3.86%和3.25%,表明了试验与仿真的一致性;对开路面仿真工况下,相比于驱动轮等转矩分配控制策略,基于神经网络PID的驱动轮滑移率相近为目标控制策略的车辆峰值质心侧偏角降低了79.57%,侧向跑偏距离降低了73.39%。     

无级变速器整车滑移控制建模与仿真

金属带式无级变速器（CVT,Continuously Variable Transmission）中的速变器（Variator）是靠摩擦传递扭矩,所以关于速变器的滑移研究实质上是十分重要的。从CVT速变器滑移率定义入手,建立速变器状态空间数学模型,详细研究滑移率与牵引系数之间的关系,提出速变器滑移控制策略,进一步采用MATLAB/Simulink/SimDriveline建立带有金属带式无级变速器整车仿真模型,通过仿真结果分析得出：在相同滑移率工况下,采用滑移控制比采用传统的夹紧力控制能够使用更小的安全系数,有效地降低了CVT液压控制系统的压力,提高了CVT自身效率,同时也提高了CVT传递扭矩的能力。