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汽油HCCI发动机实时控制系统的开发

中国机械工程 2009年第8期20卷 970-974页

作者：周能辉谢辉赵华陈韬天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

均质压缩燃烧(HCCI)是一种新的燃烧方式,要实现对HCCI发动机的实时控制还很困难。为了保证HCCI发动机系统的可靠性和实时性,开发了基于单片机和CAN总线的汽油HCCI发动机分布式控制系统。采用分层闭环管理的思想,把整个控制体系划分为负... 详细信息

均质压缩燃烧(HCCI)是一种新的燃烧方式,要实现对HCCI发动机的实时控制还很困难。为了保证HCCI发动机系统的可靠性和实时性,开发了基于单片机和CAN总线的汽油HCCI发动机分布式控制系统。采用分层闭环管理的思想,把整个控制体系划分为负荷控制、燃烧相位控制和机构控制三个层次,每个层次采用独立的闭环控制,将复杂的HCCI控制任务简化成一系列简单的任务。该系统结构清晰,易于实现,而且具有较高的鲁棒性。试验表明,所采用的控制策略和控制系统满足了汽油HCCI发动机实时控制的需求。

关键词：均质压缩燃烧实时性分布式控制系统分层闭环管理

轻度混合动力系统控制模式分层决策及能量管理策略的研究

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内燃机学报 2005年第2期23卷 155-161页

作者：谢辉宋小武周能辉天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

为了简化混合动力系统复杂的模式控制以及模式切换问题,提出了一种基于分层决策思想的模式划分、能量管理和力矩分配策略.主控制器根据驾驶操作和车辆状态,依次进行驾驶模式决策、能量管理决策和力矩分配控制,控制结构清晰,易于实现.为... 详细信息

为了简化混合动力系统复杂的模式控制以及模式切换问题,提出了一种基于分层决策思想的模式划分、能量管理和力矩分配策略.主控制器根据驾驶操作和车辆状态,依次进行驾驶模式决策、能量管理决策和力矩分配控制,控制结构清晰,易于实现.为了评估该控制策略及关键参数的优化,针对正在开发的XL2000轻度混合动力轿车,以AVL CRUISE和MATLAB/SIMULINK为平台,建立了用于控制策略研究和性能分析的仿真模型.通过不同驾驶循环工况下的仿真,表明该策略在实现电池的荷电状态(SOC)平衡控制的前提下,可改善整车当量油耗15.8%～28.5%.台架试验也表明了该控制策略的有效性.

关键词：混合动力(HEV) 控制策略力矩分配能量管理

基于神经网络的汽油HCCI发动机空燃比控制策略

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农业机械学报 2009年第6期40卷 1-5页

作者：周能辉谢辉赵华陈韬天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

均质压缩燃烧(HCCI)在控制上存在难点,其中关键是基于循环的空燃比实时控制。HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数,因此,采用动态递归神经网络(Elman网络)预测HCCI发动机每循环的进气量。通过氧传感器闭环和瞬态工况中的... 详细信息

均质压缩燃烧(HCCI)在控制上存在难点,其中关键是基于循环的空燃比实时控制。HCCI汽油机没有能直接表征发动机每循环进气量的参数,因此,采用动态递归神经网络(Elman网络)预测HCCI发动机每循环的进气量。通过氧传感器闭环和瞬态工况中的油膜补偿,实现对HCCI发动机的稳态及瞬态工况下空燃比的精确控制。试验表明:汽油HCCI发动机神经网络预测模型及空燃比控制策略能满足HCCI发动机实时控制的需求。

关键词：汽油发动机均质充量压缩燃烧空燃比控制神经网络

HCCI/SI复合模式汽油机闭环控制策略的整车驾驶循环评估

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天津大学学报 2008年第10期41卷 1214-1218页

作者：谢辉李楠周能辉赵华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

HCCI燃烧应用于实际车辆,面临燃烧闭环控制、动态过程控制及HCCI/SI模式过渡控制等难点问题.本文针对这些问题展开研究,基于GT-power软件建立了四缸HCCI/SI复合模式汽油机模型及轿车动力学模型,采用Simulink软件建立了HCCI/SI复合模式... 详细信息

HCCI燃烧应用于实际车辆,面临燃烧闭环控制、动态过程控制及HCCI/SI模式过渡控制等难点问题.本文针对这些问题展开研究,基于GT-power软件建立了四缸HCCI/SI复合模式汽油机模型及轿车动力学模型,采用Simulink软件建立了HCCI/SI复合模式汽油机分层闭环控制器.通过典型驾驶过程以及NEDC循环的仿真,对HCCI/SI发动机闭环控制器的动态控制能力和模式切换控制能力进行了研究,详细考察了HCCI/SI复合模式汽油机轿车的燃油经济性的改善效果.仿真结果表明,HCCI/SI复合模式汽油机及其控制器可以实现驾驶过程中HCCI与SI模式的比较平滑的过渡,满足车辆行驶的动力需求,并显示出良好的经济性,在整个NEDC循环中比原机节油12.2%.

关键词： HCCI/SI1发动机汽车驾驶循环仿真

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全可变气门机构闭环控制试验研究

机械工程学报 2006年第10期42卷 132-137页

作者：周能辉谢辉王立彪赵华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

为进行均质充量压缩燃烧的研究,开发一套进气门升程和相位、排气门升程和相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构。同时为研究可变气门技术的控制策略,开发一套全可变气门机构控制策略研究试验平台,包括一台变频调速电动机、液... 详细信息

为进行均质充量压缩燃烧的研究,开发一套进气门升程和相位、排气门升程和相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构。同时为研究可变气门技术的控制策略,开发一套全可变气门机构控制策略研究试验平台,包括一台变频调速电动机、液压及润滑系统、全可变气门机构控制单元及其试验管理系统,该平台可在模拟发动机运行的条件下进行气门机构控制策略研究和评价。对可变升程和可变相位闭环控制策略的试验研究结果表明,整套策略可以实现进排气门升程在0～9．7 mm之间、相位在60°范围内连续、快速、稳定的调节,为提高汽油机的效率和实现均质充量压缩燃烧发动机的运行控制奠定了基础。

关键词：全可变气门机构电控单元控制策略均质充量压缩燃烧

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基于模型优化的HCCI燃烧规律

燃烧科学与技术 2009年第3期15卷 232-237页

作者：周能辉谢辉赵华陈韬秦静天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072 天津大学天津内燃机研究所天津300072

采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,... 详细信息

采用基于模型和仿真技术相结合的方法,来优化HCCI燃烧的气门参数控制规律.首先通过空间填充试验设计方法,设计出覆盖HCCI燃烧可以运行的全部气门组合范围的工况点,再利用一维仿真平台测试试验设计中的所有工况点,将得到的数据进行建模,把模型和Simulink进行耦合后寻找HCCI的燃烧规律.最后通过试验对燃烧规律进行进一步的验证和研究.该方法在保证了正确的燃烧规律研究的同时,大大减少了试验和数据分析的工作量.

关键词：均质充量压缩燃烧试验设计模型优化燃烧规律

HCCI/SI双模式汽油机全可变气门控制的研究

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内燃机学报 2007年第5期25卷 396-401页

作者：周能辉谢辉张岩陈韬赵华天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

全可变气门技术是目前汽油机上实现均质充量压缩燃烧(HCCI)及HCCI与火花点火(SI)燃烧模式之间过渡最为切实有效的技术途径之一。为了进行HCCI的研究,开发了一套进气门升程、进气门相位、排气门升程和排气门相位等4个参数均可独立自由控... 详细信息

全可变气门技术是目前汽油机上实现均质充量压缩燃烧(HCCI)及HCCI与火花点火(SI)燃烧模式之间过渡最为切实有效的技术途径之一。为了进行HCCI的研究,开发了一套进气门升程、进气门相位、排气门升程和排气门相位等4个参数均可独立自由控制的全可变气门机构控制系统。在介绍了其运动机构、系统构成等方面后,提出了全可变气门自适应PID控制策略,并研究了在不同的发动机运行参数(包括转速、油压和油温)的控制特性,提出了在此控制特性下发动机负荷控制策略及其HCCI/SI模式过渡控制策略。

关键词：均质充量压缩燃烧全可变气门机构自适应PID 控制特性

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轻度并联混合动力总成控制策略的研究

汽车工程 2011年第6期33卷 472-476页

作者：宋建锋张欣田毅周能辉北京交通大学机械与电子控制学院北京100044 天津职业技术师范大学汽车与交通学院天津300222 天津清源电动车辆有限公司天津300457

为轻度并联混合动力汽车的多能源动力总成提出了基于模式划分的控制策略,并以燃油经济性和排放性能为控制目标,进行了能量优化分配算法的研究;在Matlab/Simulink环境下建立了总成控制器模型,并与Cruise软件结合,进行了联合仿真。结果表... 详细信息

为轻度并联混合动力汽车的多能源动力总成提出了基于模式划分的控制策略,并以燃油经济性和排放性能为控制目标,进行了能量优化分配算法的研究;在Matlab/Simulink环境下建立了总成控制器模型,并与Cruise软件结合,进行了联合仿真。结果表明,所提出的控制策略可在维持原有动力性的条件下,提高燃油经济性并降低排放。

关键词：轻度混合动力汽车动力总成控制策略能量管理

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车用汽油机管理系统的电磁兼容性研究

内燃机学报 2004年第6期22卷 518-524页

作者：胡春明谢辉周能辉天津大学天津内燃机研究所天津300072 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室天津300072

介绍了自主研发的车用汽油机管理系统———MicroEMS系统。并在此基础上,介绍了其电磁兼容性(EMC)的研究内容。分析了汽油机管理系统在小型高速汽油机应用中的主要电磁干扰源及其传播途径,点火线圈的瞬变高压放电所产生的宽带高频电磁... 详细信息

介绍了自主研发的车用汽油机管理系统———MicroEMS系统。并在此基础上,介绍了其电磁兼容性(EMC)的研究内容。分析了汽油机管理系统在小型高速汽油机应用中的主要电磁干扰源及其传播途径,点火线圈的瞬变高压放电所产生的宽带高频电磁辐射通过直接传导以及空间耦合的方式影响电控单元的正常工作。最后,从系统硬件设计和软件开发两个方面提出了增强系统抗干扰性能的技术方案,解决了电控汽油机非正常点火问题。

关键词：电磁兼容性电控单元汽油机管理系统