混合动力汽车发动机扭矩控制策略的研究

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目前,混合动力汽车已成为汽车发展的新热点,而混合动力汽车的能量管理策略是混合动力汽车研究的关键内容,混合动力汽车的能量管理策略要求对混合动力汽车发动机采用扭矩控制策略,然而目前传统汽油机控制策略不能满足混合动力汽车对发动机控制策略的要求,所以本文针对混合动力汽车发动机扭矩控制策略展开研究。   首先,本文以经典PID控制理论为基础,设计了一套电子节气门控制算法,并通过试验验证了该电子节气门控制算法的可行性,试验结果表明该算法满足发动机扭矩控制策略对电子节气门控制的要求。   其次,为了实现扭矩控制的闭环反馈,本文还建立了一套发动机输出扭矩估算算法,鉴于目前广泛使用的发动机平均值模型计算简单,精度较高,因而本文中的发动机输出扭矩估算算法中的发动机模型采用了平均值模型;同时为了提高估算的精度,本文在平均值模型的基础上增加了进气压力预估算模块,并通过台架试验得出发动机输出扭矩,由实测结果与估算扭矩结果进行比较,说明输出扭矩估算算法满足扭矩控制的要求。   最后,基于汽油机扭矩控制的基本原理,以热效率ηit为基础建立扭矩输出模型,即“输出扭矩=(指示扭矩-摩擦损失)×点火提前角效率×空燃比效率”,还根据扭矩算法的需要提出了长期和短期两种不同扭矩调节路径。为了验证建立地扭矩控制策略的可行性和适应性,进行了台架试验,标定出发动机各工况下的充量系数、最佳点火提前角,以及发动机不同转速和冷却液温度下的摩擦损失,还得出了点火提前角和空燃比的偏离值对输出扭矩的影响关系,最后得出了汽油机的万有特性和排放特性。   本文针对混动力发动机扭矩控制策略的研究工作,是混合动力汽车整车能量管理策略和整车试验的基础,对混合动力汽车整车的排放性能、经济性能和动力性能的优化,起到关键的作用。
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