基于J1939协议的发动机转矩与转速控制研究

通过对J1939协议转矩与转速控制(TSC)原理的研究,提出了发动机转矩与转速控制相关的控制策略,依托公司现有的发动机电子控制单元(ECU)平台,设计了符合J1939协议的发动机转矩与转速控制系统,在发动机和测试环境上完成了相应的试验。应用试验表明:该TSC控制的通讯实时性好、可靠性高,不仅能够满足实际需要,而且具有较强的移植性、扩展性,在工程机械和农业装备、固定电站的发动机控制系统中具有通用性。     

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.     

HCCI汽油机分布式试验测控系统的研究

为了解决HCCI发动机试验研究复杂的试验系统管理、控制和数据分析问题,本文建立了基于 分布式测控方式的HCCI汽油机试验测控系统,主控计算机通过多串口卡,将发动机管理单元、试验测 控单元、温控单元进行有机集成,有效实现了发动机管理、试验控制、燃烧分析、数据自动记录和管理等 功能,为HCCI发动机相关研究提供有效平台。实际应用表明了该系统的可靠性和方便性。     

混合动力车汽油机电控系统台架稳态工况试验研究

对并联型混合动力车的发动机控制策略和汽油机原机特性进行了研究,特别是对发动机ECU中不同转速下的点火提前角-转矩-喷油脉宽之间的关系和节气门开度与输出转矩、燃油消耗率的关系进行了探讨,为混合动力车发动机标定试验奠定了基础。     

ISG电机转矩补偿的低温预混柴油机瞬态控制

采用ISG电机进行动态转矩补偿,解决低温预混柴油机瞬态过程动力不足的问题。使用自主的燃烧状态分析单元,采集各缸缸压信号,计算燃烧状态指标,并发送给发动机控制单元。通过控制主喷油量和主喷定时,实现基于平均指示压力和放热中点的双闭环反馈的燃烧闭环控制。利用摩擦转矩增量与最大缸压增量之间的线性关系,进行摩擦转矩预估。利用反馈的平均指示压力、平均泵气压力和预估的平均摩擦压力,预估发动机输出的有效转矩。在转矩预估和燃烧闭环的基础上,进行转矩闭环控制。在发动机和ISG电机间进行转矩分配,在瞬态工况下,由于油量限制导致的转矩不足由ISG电机补偿。试验表明:在低温预混燃烧的瞬态加载工况和燃烧模式切换的瞬态工况下,利用ISG电机进行动态转矩补偿,无碳烟排放恶化状况,系统的转矩跟随效果好。     

大型柴油机可变几何涡轮增压器的研制及试验研究

介绍了一种可变几何涡轮增压器的设计过程。对比了这种可变几何涡轮增压器与原涡轮增压器在性能上的差别。对这种可变几何涡轮增压器进行了台架试验和跑车试验。台架试验结果表明:这种可变几何涡轮增压器有效地提高了发动机在最大转矩点的缸内爆发压力和最大转矩点的转矩,改善了发动机的动力性。加速试验结果表明:安装了可变几何涡轮增压器的发动机的加速时间比原发动机的加速时间缩短了5s。     

混合动力系统状态切换技术研究

基于模块化思想,针对混合动力系统开发的特点,在AVL PUMA Open动态测试系统的基础上搭建了混合动力系统试验台架.针对混合动力系统中关键技术之一的状态切换问题进行研究,提出相应的控制策略,并在混合动力系统试验台架上对状态切换的策略进行验证.试验表明,采用发动机转矩在线估计的动态控制方法能够有效地解决状态切换过程中出现的转矩突变问题,转矩波动的相对幅度可以控制在5%左右.     

并联混合动力汽车能量管理与转矩协调控制策略

研究并联混合动力汽车的控制策略。基于发动机输出转矩最优的能量管理策略,对并联混合动力汽车在工作模式切换中的相互配合问题,提出发动机动态转矩控制+动力电池荷电状态(state of charge,SOC)干预+电机转矩补偿控制的转矩协调控制方法;在Matlab/Simulink/Stateflow平台搭建整车能量管理控制策略模型,控制发动机工作在高效率区,保证发动机输出最优转矩;根据电池的SOC干预电机的运行状态,协同发动机提供整车需求转矩。在Cruise平台下建立整车模型,以新欧洲驾驶周期作为循环工况进行离线仿真。结果表明,能量管理与转矩协调控制策略能够有效分配电机和发动机的转矩输出,满足混合动力汽车多模式切换的要求。     

基于直喷式汽油机电控系统硬件开发与试验研究

针对汽油直喷发动机电控系统提出总体设计技术方案,选取飞思卡尔MC9S12DP512MPVE单片机作为发动机ECU的主控芯片,进行了主控系统电路模块、信号处理电路模块、执行器驱动电路模块的设计开发.试验验证表明:电控系统的硬件设计满足发动机点火、喷油器电磁阀的驱动与控制性能要求,也验证该电控系统具有较高的可靠性和较强的抗干扰能力.     

基于负载转矩主动观测的农用柴油机瞬态过程控制研究

针对农用柴油机在瞬态突加负载工况下因涡轮迟滞效应造成的发动机转速下降和油耗上升问题,提出一种基于负载转矩主动观测的农用柴油机瞬态过程控制算法。首先,建立了农耕机耕地阻力矩和发动机驱动转矩预测模型,采用跟踪-微分器实现了作业模式识别、耕深预测及负载转矩预测,设计了增压压力前馈控制器;然后将预测模型的偏差与外部转矩干扰统一视为"总扰动",采用扩张状态观测器进行在线估计和补偿;接着基于耕深与发动机转速的动态过程信息,采用递推优化算法设计了负载转矩模型的参数学习算法,用于在线优化模型参数,提高前馈精度,降低总扰动观测负担。在试验校准的高精度Simulink平台上,对算法进行仿真验证,结果表明:较传统控制方法,采用该控制方案后,瞬态过程的空气供给速度提升53.1%,指示转矩响应速度提升44.7%,进而使发动机的转速波动降低98.8%,瞬态过程有效燃油消耗率降低7.0%。