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1、第1期2015年2月內(nèi)燃機(jī)InternalCombustionEnginesNo．1Feb．2015混合動(dòng)力柴油機(jī)起動(dòng)過程扭矩匹配策略研究李鐵栓，張文學(xué)，張幽彤，鄭浩棟(北京理工大學(xué)清潔車輛實(shí)驗(yàn)室，北京100081)摘要：分析了柴電混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、控制系統(tǒng)特征及其對柴油機(jī)電控系統(tǒng)的需求，提出了以轉(zhuǎn)矩為最主要的控制變量建立扭矩啟動(dòng)管理策略，根據(jù)總需求轉(zhuǎn)矩和柴油機(jī)穩(wěn)態(tài)效率MAP圖確定邏輯控制關(guān)系以及柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩，建立狀態(tài)自適應(yīng)啟動(dòng)扭矩邏輯，隨系統(tǒng)模式需求和系統(tǒng)狀態(tài)參量變化改變柴油機(jī)起燃轉(zhuǎn)速和起噴油量，達(dá)到保證啟動(dòng)動(dòng)力特性，減少排放和油耗的目的。關(guān)鍵詞：柴
2、電混合動(dòng)力；共軌柴油機(jī)；啟動(dòng)；扭矩控制中圖分類號：U467文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號：1000—6494(2015)01—0042—05ResearchonTorqueManagementStrategyinHybridStartProcessUTieshuan，ZHANGWenxue，ZHANGYoutong，ZHENGHaodong(LowEmissionVehicleResearchLaboratory，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081)Abstract：Basedontheanalysisofthediesel—
3、electrichybridsystemrequirements，thepapershowsamethodtocontrolstartprocessofhybridsystem，bytheresearchonthetorquecontrolstrategyandcoordinatedcontroloftheengine．TorquemanagementstrategyUSeStorqueasthemajorcontrolparameter，designsthecontrollogicbytherelationshipbetweenthetorqueandenginee
4、fficiencyMAP．Inthestartprocess，thetorquelogicdecidesthedieselenginetargetspeedtofireandfuelmasstofitthesystemrequirements，tooptimizethestartdynamiccharacteristicsinordertoreduceemissionsandfuelconsumption．Keywords：hybridelectricvehicles；commonraildiesel；start；torquecontrol0前言柴電混合動(dòng)力系統(tǒng)在啟動(dòng)
5、過程中和頻繁工況切換過程中，柴油機(jī)需要在不同的狀態(tài)下進(jìn)行啟動(dòng)和加速。由于柴電混合動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)，相對傳統(tǒng)柴油機(jī)，啟動(dòng)過程更迅速，啟動(dòng)到達(dá)的目標(biāo)點(diǎn)轉(zhuǎn)速更高，這就要求整車控制系統(tǒng)和柴油機(jī)控制系統(tǒng)兩方面都有專門的啟動(dòng)控制策略，并能夠較好地匹配。從控制目標(biāo)需求角度講，柴油機(jī)作為系統(tǒng)中傳統(tǒng)動(dòng)力源，其啟動(dòng)過程對系統(tǒng)中的各個(gè)子系統(tǒng)都提出了要求：a．在啟動(dòng)過程中，電機(jī)作為最初過程啟動(dòng)的動(dòng)力存在，將柴油機(jī)拖動(dòng)到一定轉(zhuǎn)速下點(diǎn)火。柴油機(jī)完全作為機(jī)械負(fù)載存在，要求電機(jī)能夠提供較大的扭矩，能夠?qū)⒉裼蜋C(jī)在較短時(shí)間內(nèi)拖動(dòng)至l』目標(biāo)轉(zhuǎn)速。作者簡介：李鐵栓(1957一)，男，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)閮?nèi)燃機(jī)測
6、試技術(shù)。收稿日期：2014—08—11b．對整車協(xié)調(diào)控制，要求能夠在電機(jī)拖動(dòng)階段給電機(jī)分配足夠高的扭矩值，在柴油機(jī)啟燃穩(wěn)定后，快速減少電機(jī)扭矩輸出，對柴油機(jī)到達(dá)啟動(dòng)控制轉(zhuǎn)速后，進(jìn)入轉(zhuǎn)速控制，分配電機(jī)進(jìn)行能量回收和能量補(bǔ)償。C．對于柴油機(jī)本體，由于啟動(dòng)過程中轉(zhuǎn)速低，燃燒室內(nèi)溫度較低，霧化效果變差，易造成積碳，燃燒不充分等問題，排放中HC和顆粒含量上升。同時(shí)，柴油機(jī)在低速下穩(wěn)定性差，閉環(huán)控制波動(dòng)大，容易出現(xiàn)失速等現(xiàn)象。d．對排放和后處理系統(tǒng)來說，啟動(dòng)過程中燃燒反應(yīng)不理想，HC和顆粒的排放量均較高，同時(shí)溫度較低，很難達(dá)到后處理系統(tǒng)反應(yīng)溫度。除了添加特殊啟動(dòng)后處理裝置外，更要
7、求啟動(dòng)過程柴油機(jī)原機(jī)排放進(jìn)一步降低”'21。1啟動(dòng)過程需求分析混合動(dòng)力柴油機(jī)的啟動(dòng)過程與傳統(tǒng)柴油機(jī)有第1期李鐵栓，等：混合動(dòng)力柴油機(jī)起動(dòng)過程扭矩匹配策略研究著本質(zhì)的不同。傳統(tǒng)電控高壓共軌柴油機(jī)啟動(dòng)過程中，怠速轉(zhuǎn)速通常作為啟動(dòng)終點(diǎn)。北京理工大學(xué)王宏榮博士將電控共軌柴油機(jī)啟動(dòng)過程分4個(gè)階段來控制。在啟動(dòng)初期I，啟動(dòng)電機(jī)將柴油機(jī)拖轉(zhuǎn)到一定的轉(zhuǎn)速，此階段轉(zhuǎn)速小于‰或軌壓小于最小噴射壓力(P。)，不噴油，只進(jìn)行判缸和建立軌壓，避免因噴射壓力不夠、霧化不良而引起的非正常燃燒，共軌壓力采用開環(huán)控制，ECU給調(diào)壓閥一個(gè)最大的控制脈寬，迅速建立軌壓。第Ⅱ階段為啟動(dòng)加速
