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装甲车动力系统控制策略装甲车作为现代军事装备中的重要组成部分，其动力系统的性能和控制策略直接关系到装甲车的作战效能和生存能力。
动力系统不仅要为装甲车提供强大的动力，还要在各种复杂的工况下保证稳定可靠的运行。
本文将对装甲车动力系统控制策略进行详细探讨。
一、装甲车动力系统概述装甲车的动力系统通常由发动机、传动系统、能源供应系统等部分组成。
发动机是动力的核心来源，常见的有柴油发动机和燃气轮机。
传动系统负责将发动机的动力传递到车轮或履带，包括变速器、差速器等。
能源供应系统则为电气设备和电子控制系统提供电力。
二、控制策略的目标和要求（一）强大的动力输出装甲车在作战中需要具备快速启动、加速和爬坡的能力，以应对各种突发情况。
因此，动力系统控制策略要确保发动机能够在短时间内输出足够大的扭矩和功率。
（二）良好的燃油经济性在军事行动中，燃油的供应往往受到限制，因此提高燃油经济性，降低油耗，延长装甲车的续航里程至关重要。
（三）适应复杂路况装甲车可能需要在山地、沙漠、沼泽等复杂地形行驶，控制策略要能够根据路况自动调整动力输出，保证车辆的通过性。
（四）可靠性和稳定性在恶劣的作战环境下，动力系统必须稳定可靠运行，控制策略要具备故障诊断和容错能力，确保车辆不会因动力系统故障而失去战斗力。
（五）低噪音和低排放降低噪音和排放有助于提高装甲车的隐蔽性和环保性能。
三、常见的控制策略（一）发动机控制1、燃油喷射控制通过精确控制燃油的喷射量、喷射时间和喷射压力，实现对发动机燃烧过程的优化，提高燃油利用率和动力输出。
2、进气控制合理调节进气量和进气正时，提高充气效率，改善发动机的动力性能和燃油经济性。
3、涡轮增压控制根据发动机的转速和负荷，动态调整涡轮增压器的工作状态，提高发动机的进气压力，增加功率输出。
（二）传动系统控制1、变速器换挡控制根据车速、发动机转速、油门开度等参数，自动选择合适的挡位，使发动机始终工作在最佳工作区间。
2、差速器控制在转弯时，通过差速器的锁止和解锁，合理分配左右车轮的扭矩，提高车辆的操控稳定性和通过性。
发动机转速扭矩散热量 Map1. 介绍发动机转速扭矩散热量 Map（Engine Speed Torque Heat Map）是一种用于描述发动机在不同转速和扭矩下产生的散热量的图表。
该图表通常用于研发和优化发动机的设计和性能。
在发动机运转过程中，由于燃烧产生的高温，需要通过散热系统将热量散发出去，以保持发动机处于正常工作温度范围内。
发动机转速和扭矩是影响发动机热量产生和散热的两个重要参数。
通过构建发动机转速扭矩散热量 Map，可以更好地理解和控制发动机的热管理。
2. 构建发动机转速扭矩散热量 Map构建发动机转速扭矩散热量 Map 需要进行一系列实验和测试，以获取不同转速和扭矩下的散热量数据。
以下是一般的构建步骤：2.1 实验准备在进行实验之前，需要准备好实验设备和测量工具。
这包括一个完整的发动机系统，散热系统，以及用于测量温度和其他参数的传感器。
确保实验环境稳定，并消除任何可能对实验结果产生干扰的因素。
2.2 实验设计设计实验的转速和扭矩范围，以覆盖发动机的典型工作范围。
选择一系列转速和扭矩组合，并在每个组合下进行多次实验，以获取可靠的数据。
确保实验设计合理，以获得全面而准确的结果。
2.3 数据采集在每个实验条件下，通过传感器测量发动机的转速、扭矩和温度等参数。
记录下每个参数的数值，并确保数据的准确性和可靠性。
根据实验设计，重复进行多组实验，以获得足够的数据点。
2.4 数据处理和分析将采集到的数据整理成表格或矩阵的形式，以便进行后续处理和分析。
使用合适的统计方法和数据处理工具，对数据进行处理和分析，以获得发动机转速扭矩散热量的关系。
2.5 构建散热量 Map根据数据处理和分析的结果，将发动机转速、扭矩和散热量绘制成散热量 Map。
通常，散热量 Map 使用颜色编码表示不同散热量区域的强度和分布情况。
可以使用专业的绘图软件或编程工具进行绘制，并确保图表的可读性和准确性。
3. 应用发动机转速扭矩散热量 Map发动机转速扭矩散热量 Map 在发动机设计和优化过程中起到重要的作用。
BFM1013/2012/2013国三发动机使用手册2011-08-17 14:56:48| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅前言本文是为安装和使用1013、2012、2013电控发动机用户编写的有关电子柴油机控制（EDC）系统的简要描述。
本说明如有更新，会及时下发，请各单位使用更新版本。
1.系统总览EDC16电控系统是一个新型的全电子控制柴油机燃油喷射系统，它不再采用机械调速器（没有齿杆装置）。
与传统的机械喷射系统不同的是：EDC16系统采用扭矩控制策略，可以自由地控制发动机输出扭矩（喷油量）和喷油开始时间（喷油定时）两个参数。
因此，该系统能够满足国家第三阶段（欧3）及后续的排放法规的要求。
EDC16可大体地划分为两个部分：燃油系统：输油泵、电控单体泵、高压油管、喷油器；电控系统：电控单元（ECU）、传感器、开关，以及线束。
2.电控系统功能2.1发动机功能2.1.1起动对于一台发动机，为确保起动的可靠性和起动烟度排放要求，喷油定时和起动扭矩必须根据以下方式设定：喷油定时=f（转速，喷油量，冷却液温度）起动扭矩=f（转速，冷却液温度，起动时间）起动控制功能一直处于激活状态直到发动机转速超过起动结束转速,进入到怠速控制,只有到这个时候，驾驶员才能对发动机进行操作。
起动停止转速由冷却液温度和大气压力决定。
2.1.2低怠速当发动机进入到怠速控制阶段，怠速控制器起作用，控制发动机的运转。
怠速控制器是一个纯PID控制器，由该控制器保持怠速转速为一个常数。
怠速转速与冷却液温度相关，例如：在发动机温度低时的怠速转速比温度高时的转速要高。
此外，如果油门踏板出现故障，怠速转速将提高，以保持一个驾驶者可将车辆开到维修站的最低转速。
2.1.3驾驶性控制方式扭矩控制当采用扭矩控制时，来自油门踏板的值被解释为：根据当时发动机的转速，驾驶者对车轮输出扭矩的期望值。
期望扭矩=f（油门踏板位置值，发动机转速）该控制方式类似于两极式的机械调速器。
丰田THS-II(TOYOTA HYBRID SYSTEM-II)属功率分流型混合动力架构(图1)，其关键部件是动力分配行星齿轮(Power Split Device简称PSD)，在行星齿轮排中已知两根轴的转速就能确定第三根轴的转速(基于行星齿轮排的传动特性)，类似的也可以由此确定三根轴之间的转矩关系(行星齿轮排杠杆扭矩受力平衡特性)。
因此，只有当MG1吸收机械功率并且将其转换为电功率时，才可实现沿机械路径的功率传输，通过这种方式会持续产生电功率，因不可能将其全部存储到HV蓄电池中，并且出于效率原因的考虑，这样做也没有意义。
通过使用直接位于输出轴上的电动机/发电机MG2可形成一条电力路径，可将产生的电功率再次直接转换为机械驱动功率，根据由轮速和期望车轮驱动扭矩构成的行驶需求产生一个发动机优选转速，并通过电动机/发电机MG1的转速调节使发动机达到该转速。
车轮所需的驱动扭矩由发动机产生，其中一部分通过机械路径，另一部分通过电力路径传输至车轮。
图1 THS-II混合动力架构同其他混合动力汽车一样，HV蓄电池通常被用于对驱动系统运行状态产生有针对性的影响，借助于HV蓄电池的帮助，可使发动机在期望的车轮扭矩下不工作在过高或过低的负荷状态下，利用存储在HV蓄电池里的能量可实现关闭发动机，仅由电动机/发电机MG2单独用于驱动车辆，以避免发动机工作于极差的工作区域。
THS-II通过2条路径使串联和并联混合驱动的基本原理得到组合，因此功率分流也被称为串并联拓扑结构。
该方案的一大优点在于无级可调的传动比(E-CVT)和与此相关的发动机最佳工作点的自由选择。
此外，传动系统可以在没有传统变速器，特别是没有换挡与离合元件的情况下实现无级变速，且变速时没有牵引力中断，从而保证了较高的行驶舒适性，此外还可以省去某些机械部件。
早在94年，丰田公司就已对该架构申请了产权专利，当前该混合动力架构搭载于国内的一丰、广丰部分混合动力车型，诸如：卡罗拉、雷凌、亚洲龙、凯美瑞、RAV4，以及Lexus的全系混合动力车型，诸如：CT200h、UX260h、ES300h、RX450h、LS500h等。
永磁同步电机工作原理及控制策略永磁同步电机的工作原理是基于电磁感应定律和磁场力的作用。
其核心部分是由定子和转子组成的。
定子包含绕组，带有若干个相位的线圈，而转子则是由永磁体组成。
当定子绕组通过电流时，产生的磁场会与转子的永磁体产生相互作用，从而产生力矩。
通过极性的切换和稳定的控制，可以实现转矩和速度的调节。
永磁同步电机的控制策略主要包括转矩控制和速度控制两种。
转矩控制是通过改变定子电流的大小和相位来控制电机输出的转矩。
一种常见的转矩控制方法是矢量控制，即将电机的电流矢量旋转到与转子磁场矢量相对齐，从而实现最大转矩输出。
在转矩控制中，还可以采用感应电压控制、直接扭矩控制等方法，具体选择哪种方法取决于应用的具体要求。
速度控制是通过调节输入电压的大小和频率来控制电机的转速。
可以采用开环控制和闭环控制两种方法。
开环控制是根据速度需求提供恰当的电压和频率给电机，但不能调节电机的转矩。
闭环控制则通过添加速度反馈，将实际速度与设定速度进行比较，再调整电压和频率输出，实现电机转速的精确控制。
在永磁同步电机的控制中，还常常使用了空间矢量调制（Space Vector Modulation，SVM）技术。
SVM是通过将三相AC电压转换成恰当的电压矢量，控制定子电流的大小和相位。
这种技术可以提高电机的效率、减少电流谐波和噪音，并改善电机的动态性能。
总结起来，永磁同步电机的工作原理是利用磁场力的作用实现高效的电动机转矩和速度调节。
其控制策略包括转矩控制和速度控制，通过改变电机的电流、电压和频率来实现精确的控制。
在控制过程中，SVM技术可以提高电机的效率和动态性能。
随着科技的进步和电机控制技术的发展，永磁同步电机在各个领域的应用将会越来越广泛。
ECU开发参考文档基于扭矩的发动机控制策略
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1 绪论
基于扭矩模型的电喷系统将车辆的各种功能和发动机的各种控制参数以扭矩为中间变量建立了扭矩关系并以扭矩请求的形式向系统提出请求。
系统在扭矩协调器中将上述扭矩请求与系统的运行效率进行协调，并通过扭矩中央转换实现了对发动机输出扭矩的控制。
1.1引言
基于扭矩模型的发动机管理系统其控制策略是以扭矩为主，通过子系统（如起动控制、怠速控制、转速控制、零部件保护控制等）、车辆功能要求（如真空助力转向、空调运行等）、传动系统控制（如自动变速器换档等）以及驾驶性要求等向系统提出发动机输出功率和扭矩的要求。
系统对上述请求通过计算产生该请求扭矩的发动机进气充量，再控制电子节气门提供理想的进气冲量，从而实现对发动机输出扭矩的请求。
虽然实现上述扭矩模型控制策略的一个重要执行元件是电子节气门，但是在采用机械连接式节气门的发动机管理系统开发过程中引入扭矩模型的控制策略，其同样也能获得较满意的效果。
目前东南汽车与上海联合电子合作的菱帅轿车新电喷系统开发过程中采用了扭矩模型控制策略，其不仅在标定和匹配过程中简化了工作，而且更重要的是在满足EURO-Ⅱ排放法规的前提下获得了良好的动力性、驾驶性和燃油经济性。
2 模型介绍
根据Moskwa 和Hedrick 建立的汽车动力传动系统控制的四冲程火花塞点燃式发动机模型，它有三个状态变量：进气管内的空气质量（也可是进气管内压力），进入燃烧室的燃油质量流动速率和发动机转速。
第一状态方程：m'α = m'αi - m'α0 (1)
mα为进气管内的空气质量。
m'αi 为进入进气管的空气质量流动速率，是节气门开度α的函数f(α)。
m'α0 为离开进气管并进入燃烧室的空气质量速率。
第二状态方程，即燃油质量流动速率状态方程：
τf * m"fi + m'fi = m'fc (2)
m'fi是进入燃烧室的真实燃油速率。
m'fc是控制元件发出指令所要求的燃油质量流动速率。
τf 是有效供油时间常数，是空燃比λ的函数τf =f(λ,… )。
第三状态方程，牛顿第二定律用于发动机旋转动力学：
Ie * n'= Ti - Tf - Tα - Tp (3)
Ti 是发动机的指示扭矩，是由混合气燃烧产生的，所以我们又叫它燃烧扭矩。
Tf 是发动机摩擦扭矩，是由活塞、活塞环对缸壁的摩擦，曲柄连杆机构轴承的摩擦以及配气机构的摩擦所产生的损耗扭矩。
Tα 是发动机驱动附件，如驱动水泵、发电机、空调压缩机等所需的扭矩。
Tp 是发动机的泵气损失扭矩。
Ie n' 是发动机从飞轮端输出的扭矩，其可有效用于驱动车辆，我们又叫它飞轮扭矩。
由于发动机扭矩的产生是离散的，并且决定于发动机的转速n，为建立时间连续的发动机扭矩模型，引入了周转滞后概念：吸气至产生扭矩的滞后和点火至产生扭矩的滞后。
于是可得到发动机扭矩模型如下：
Ti = Ct*m'α0(t-△t it)*AFI(t-△t it)*SI(t-△t st) (4)
△t it=5.48/n 为吸气至产生扭矩的滞后期。
△t st=1.30/n 为点火至产生扭矩的滞后期。
AFI 是标准化空燃比影响函数，AFI=f(λ)。
SI 是标准化点火影响函数，SI=f(θ)。
Ct 代表AFI=1、SI=1 时发动机产生最大扭矩的能力。
若考虑整车上传动系统的损耗，包括离合器损耗、变速器损耗、传动轴损耗以及差速器损耗等，由（3）可得到
Fr * R = Ti - Tf - Tα - Tp - Tv (5)
Fr*R为用于驱动车辆的扭矩，由于它作用于驱动轮上，因此我们又叫它车轮扭矩。
Tv 即为整车传动系统的损耗扭矩。
由以上模型可知车用发动机的扭矩模型有三个状态变量（mα 、m'fi、n）,两个调整参数（λ、θ）和一个控制变量（α）。
发动机的扭矩都和发动机的所有变量、参数相关联，可以以扭矩作为中间变量，将这些原本相互独立的变量、参数进行
协调统一，因此就可以采用以扭矩为主的控制策略对车用汽油机进行控制。
3 扭矩模型控制的实现
3.1 扭矩协调
1）不以扭矩模型为基础的发动机管理系统工作过程中，若子系统（起动控制、怠速控制、转速控制、零部件保护控制等）、外部驾驶员的动力性、驾驶性要求以及车辆功能要求（如空调运行等）等几项要求同时出现，由于这些要求之间相互独立，各项要求的优先等级在各自系统中独立定义，缺少中央控制调节，它们就直接在控制参数（气缸冲量、喷油和点火）上进行控制，如图1。
图1
这样满足了动力性，但在每个实际的运行点上的排放和燃油消耗往往就不是最优的。
发动机在工作过程中若工作点发生了偏移就会使得各项要求相互影响。
而且在匹配过程中，不同的子系统匹配数据之间有很强的依赖性，匹配过程中每个工作点要进行多次测量，重复标定，使得标定工作变得繁琐。
2）扭矩模型系统的扭矩协调，其系统结构见图2。
所谓车辆的扭矩要求体现在无论驾驶员踩油门对动力性、驾驶性的要求，还是开空调、开大灯、打动力转向等舒适性和方便性要求以及车速限制、整车动态控制等要求，其最终的目的就是车辆向系统发出扭矩要求。
对于发动机本身为了能顺利起动，得到良好的怠速稳定性，同时通过实时监控为了保护发动机本身和电喷系统零部件，还有发动机转速限制控制等，其最直接的表达就是向系统提出扭矩要求。
同时为了满足排放和获得低的燃油消耗等必须确保起动过程、加热催化转化器和怠速控制等的运行效率。
由于车辆和发动机的扭矩要求与运行效率要求两者是矛盾的，可以把前者看作目标，把后者看作约束，因此基于扭矩模型的电喷系统就必须对扭矩要求和运行效率要求进行协调，使得在效率要求的约束下，满足扭矩要求。
基于扭矩模型的电喷系统其重要的功能就是在扭矩协调器中将扭矩要求与运行效率要求进行协调：在使用已获得的控制参数实现所要求的扭矩之前，先区分各项要求的优先次序，然后再对它们进行扭矩协调。
这样使得发动机能够在每个实际运行点上得到最优的排放和燃油消耗。
3.2 扭矩转换
扭矩模型控制的最终目的是精确地选择发动机控制参数，这些控制参数是正确地响应驾驶员的要求，并同时补偿发动机及车辆的各种损失和补充一些要求所必须的扭矩。
通过扭矩中央转换就是用发动机管理系统已获得的控制参数高精度地实现发动机对输出扭矩的要求。
扭矩要求的实现有两种方式：一种方式是系统提供渐进响应，触发怠速控制器调节进气冲量来实现；另一种方式是系统提供快速响应，靠调节点火角和部分
缸断油来实现，这样能对扭矩产生中的动态变化作出快速响应。
4 扭矩模型的应用
菱帅轿车在新电喷系统开发的过程中应用了扭矩模型，在满足EURO-Ⅱ排放法规的前提下获得了较为满意的动力性和燃油经济性，见表1、表2。
表1 菱帅轿车发动机主要参数
表2 新、旧电喷系统的动力性、燃油经济性比较
由于采用了扭矩模型，菱帅轿车在新电喷系统开发过程中，发动机基本特性曲线和脉谱图仅依靠发动机数据，与其它函数不发生干涉，不同子系统匹配数据间相互独立，每个工作点只需测量一次，避免了重复标定，从而简化了标定工作；同时由于通过各种扭矩要求的集中协调，在整车上提高了驾驶性。
5 结论
1) 车辆及发动机请求均以扭矩定义，特性曲线和脉谱图仅依靠发动机数据，简化了匹配。
2) 发动机控制变量之间相互独立，提高了控制精度。
3) 扭矩要求的集中协调提高了车辆驾驶性。
4) 扭矩为变量的模型有利于系统将来的扩充。
