轻度混合动力车发动机Start_Stop系统控制策略VIP免费

第28卷第7期农业工程学报Vol.28No.72012年4月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringApr.201297轻度混合动力车发动机Start/Stop系统控制策略陈汉玉1，左承基1，袁银男2（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009；2.南通大学机械工程学院，南通226019）摘要：发动机怠速自动起停是轻度混合动力车的重要工作模式，它能避免发动机在怠速工况下运行，可减少燃油消耗及尾气排放。该文对集成起动机/发电机（ISG）轻度混合动力车发动机起动动力学和发动机Start/Stop系统控制策略进行了研究，同时在Matlab/Simulink中建立了整车控制器模型，在NEDC循环工况下对发动机和ISG电机的协调输出转矩进行了仿真分析，最后进行了发动机起动及整车转鼓对比试验。仿真及试验结果表明，Start/Stop系统能保证发动机在怠速工况下正常停机，通过Start/Stop系统的协调控制，发动机在整个循环工况下运转平稳，转矩输出值在低油耗区；和传统车相比，加装Start/Stop系统的轻度混合动力车HC和CO排放下降明显，百公里油耗由8.60L下降到7.30L，节油效果显著。关键词：仿真，试验，控制系统，混合动力汽车，起停系统doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.07.017中图分类号：U469.79文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-07-0097-06陈汉玉，左承基，袁银男.轻度混合动力车发动机Start/Stop系统控制策略[J].农业工程学报，2012，28(7)：97－102.ChenHanyu,ZuoChengji,YuanYinnan.ControlstrategyforengineStart/Stopsystemofmildhybridelectricvehicle[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(7):97－102.(inChinesewithEnglishabstract)0引言在城市交通及道路拥堵时，车辆停车时因发动机怠速会消耗相当数量的燃油。轻度混合动力车之所以省油且排放较低，主要原因是发动机怠速起停（Start/Stop）和制动能量回收[1-3]。发动机怠速Start/Stop系统工作原理是发动机怠速时，当满足怠速停机条件时发动机自动停机；当驾驶员有重新起动车辆的意图时，发动机自动起动以驱动车辆行驶[4-6]。博世、法雷奥和电装等厂家，自2007年以来分别为宝马、菲亚特、雪铁龙和丰田等OEM提供了几百万套Start/Stop系统。怠速停机可减少不必要的燃油消耗及CO2排放，和传统车相比，配备有Start/Stop系统的轻型混合动力车综合油耗约降低12%[7]。国内外对轻度混合动力车发动机Start/Stop系统的研究，主要可分为新型机械结构设计、起停过程动力学分析和起停控制策略优化3类[8-11]。对起停系统控制策略优化的研究，主要通过燃油经济性、排放、NVH和发动机起动时间来评价[12-13]。本研究以某款ISG（integratedstarter/generator，集成起动机/发电机）轻度混合动力车为研究对象，分析了发动机起动时受力情况，以及发动机Start/Stop系统控制策略，具体包括起停使能/触发条件、起停协调控制逻辑、发动机工作模式控制逻辑、发动机收稿日期：2011-10-01修订日期：2011-11-14基金项目：校博士学位专项资助基金（2011HGBZ0927）；中央高校基本科研业务费专项资金资助（2011HGQC1008）；内燃机燃烧学国家重点实验室开放基金项目（K2011-09）作者简介：陈汉玉（1981－），男，博士后，讲师，研究方向为混合动力汽车控制策略及自动代码生成。合肥合肥工业大学机械与汽车工程学院，230009。Email:losttheway@sina.com起动结束控制逻辑和停机过程控制逻辑。同时在Matlab/Simulink中建立了整车控制器模型，在给定的循环工况下对发动机和ISG电机的协调输出转矩进行了仿真分析，最后通过发动机起动及整车转鼓对比试验，验证了Start/Stop系统控制策略的实用性。1发动机起动过程动力学分析所研究的ISG轻度混合动力车结构新颖，ISG电机直接安装在曲轴输出端，取代了原机的飞轮、起动机及发电机，电机转子和发动机曲轴直接相连，定子固定在发动机机体上[14]。当遇到红灯或交通拥堵时自动关闭发动机，当驾驶员松开制动踏板或脚踩离合器时，ISG电机能迅速起动发动机。和传统起动机相比，ISG电机能优化发动机起动过程，提高发动机起动喷油转速，减少起动过浓喷油量，使缸内混合气充分燃...