摘 要：混合动力汽车发动机在转运过程当中会存在一定的转速震荡问题，为了能够有效降低发动机转速的波动，就必须采用PID控制器，同时还需要利用好发动机转速节气门开度扭距等一系列的对应关系，这篇文章就是全面分析了在低负荷的状态之下，在换挡过程当中，混合发动机汽车发动机转速控制的对策，进行了一系列的探究。
关键词：混合动力汽车；发动机；转速控制
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.034
在能源消费日益严重的今天，越来越多的人们将节能产品放在消费的首选之作。为此，汽车这一行业也在开始进行节能减排的低耗油汽车研制，就目前来说，混合动力是汽车工业竞争之下的新技术之一，这种技术能够有效的节省能源，并且在科技日益发展的今天，使电控技术逐渐完美，让混合动力由汽车向电车转变。
1 混合动力汽车概述
在混合动力车辆开发的过程当中存在非常多的问题，需要去攻克，其最大的问题就是发动机转速出现剧烈的震荡现象，因此在驾驶过程当中离合器接合会呈现出非常多的问题，混合驱动效率大大降低，这样会导致整个混合动力汽车的经济性变坏。但是在人为操作过程当中能够使用离合器转化消除两个动力源的不同步现象，但是在高速的摩擦过程当中就会导致离合器组从动摩擦盘烧毁，继而出现寿命下降的现象。就整个发动机的自身而言，一旦速度失去控制，就会造成发动机的转速出现大幅度的震荡，这样也会造成发动机飞车熄火等一系列现象，在这种情况之下，振动和噪声一旦加大，就会出现发动机气门开度自动调节，这样也能够消除发动机转速所带来的波动。
2 混合动力汽车发动机转速控制的有效实现
2.1 利用控制器对转速进行控制
转速控制的方法非常之多，那么要使用控制器进行控制，最主要的手段就是控制好发动机气门的开关，一旦发动机的气门开关得到良好的控制，那么油门踏板的传感器，也会得到相应的控制，这些，转距的信息接收就会得到有效的体现。这是对控制器在实施过程当中会受到很多因素的影响，所以要根据不同的情况而制定，根据不同的情况把控控制器，会节省能源消耗，大概所有的操作完成之后，就会将这些信号发送至EMS，这时中枢控制器就会借助模拟信号，对发动机的气门这些有效的调节控制，在这一过程当中，最大的优势就在于，对于发动机运行状态的信息得到有效的把控，实现了对转速的闭环控制。
2.2 实施外环控制
实施外环控制的主要方法是利用PID计算，将计算所得的结果，通过实际情况，进行扭矩之间的适当调整，所调整之后的数据，必须要满足抵抗震荡的需要，还需要达到抗饱和的作用。因为发动机的节气门特点是非常简单的，如果运行状态良好，那么环境因素对此影响是非常小的。所以在控制过程当中，所有的操作都是要借助PID參数所进行调整，因此PID参数在控制过程当中，必须要满足相关的控制标准，才能够达到预期的控制效果。使用这种方式进行控制的最主要优势是，在使用之前不需要对被控对象的数量和模型进行了解，只要在实施过程当中，能够利用参数做很好的调整，就能够满足其控制效果。
3 对并联混合动力汽车的转速控制特点的分析
并联混合动力汽车在实际的应用范围是非常广泛的。但是在具体的使用过程当中并联混合动力汽车也存在非常多的问题，其最主要的问题是如何能够控制好发动机的转速问题，面对这一问题，在这么多的情况当中需要面对的主要问题有混合驱动的工况问题发电状况以及坐车发电等一系列的情况，所以需要对此进行全方位的考虑。首先，由于混合发动机汽车的工况是比较多的一次，在工矿的切换过程当中需要注意到空载状态的切换，而在切换过程当中发动机会随时出现负载的状况，或者增大或者减小的状态，也有可能会出现全负荷的突变状态，这种情况对于整个转速控制体系来说是非常难以把控的，因此需要对系统进行细致的调节，在实践的过程当中，使其适应能力提升。其次，当汽车的状态显示为注册发电工况的情况时，这是需要面对的最主要问题，是发动机的转速稳定状态会占据非常重要的位置，因此也需要采取相应的控制方式，最好的控制方式是能够适当的减少发动机转速正度给人带来的不舒适感。再次，混合动力汽车由于会增加一些主电动机，因此在实际的运行过程当中，整个系统的关系就会有所提升，这样在进行换挡的过程当中，动力会中断，面对这一问题在调整的过程当中就需要保证发动机能够进行有效的运转，这样的调整是为了减少换挡的时间耽搁，使整个汽车的动力效果有所提升，也因此能够减少系统的响应时间。从这些状况来看，对于动力汽车的转速进行有效控制，就有了一定的现实意义和现实价值。
4 混合动力汽车发动机转速控制的具体对策
4.1 对低负荷转速的有效控制
（1）对于混合动力汽车来说，如果发动机的状态处于低负荷运转的状态当中，就会出现这些状况，工作区域的效率非常差，进而导致一系列问题的发生。最新的混合动力汽车主要是采用ISG系驱动类型，这种驱动类型的优势就在于排放量非常低，在实际的运行过程当中能够节省大量的能源消耗，为了适应这一标准，单单是依赖，提高电池组的能力密度，是没有办法对这一问题进行圆满的解决，所以要权衡经济性和排放之间的关系。
（2）就混合动力汽车来说，如果对发动机进行优化，就能够使整个汽车的性能有所提升。通过对比可以发现内燃机车辆在运行过程当中存在一定的劣势，因为在一些位置上，内燃机车辆的热效率是较低的，这样就会导致，气体排放出现问题，这样会导致汽车在耗油方面存在非常大的问题。为了对此问题进行优化，提出了一系列的措施。那么首先要考虑到的是混合动力汽车的当前状况，通过对状况的分析，然后再结合问题，对发动机进行优化。其次还需要掌握混合动力汽车的低负荷发电状况，如果出现第一副和发电状况，首先需要控制发动机气门的开度，这样能够使整个汽车处于低负荷位置，一旦收到指令，发动机会中断油量，只要在低负荷运转状态之下，电机会驱动整车运行。另外，一旦出现整车扭矩超出发动机的最大扭矩，电机会自动为此提供一些多余的扭距。但是在这一过程当中，如果相关的电池SOC比较低的话，那么发电机的工作效率也是处于较低的位置，电机处于发电机为电池组进行充电的状态，这样才能够提升整车的行进效率，通过这种方法使发电机处于效率的最大值，从某个方面来说，能够在一定程度上促进燃油率的提升。而就在这样一个过程当中，如果发电力是符合效率最高的情况，就能够借助负荷来提升达到效率的提升。然而到混合动力汽车处于自动状态时，借助气门驱动机的结构，能够实现节气门的开度控制，这样就会使发动机内部的压力受到影响，从而产生急剧加速的现象，促使电机发电能量的回收。最后，发电机如果处于长期运转状态，就会导致ISG发电负荷，无法满足发电机的需求，这样车辆在运行状态时，效率的提升也会受到限制，如果遇到这种状况，就可以关闭个别气缸，使用充气将气阀打开，这样能够使整车的能耗降低，提升车辆的运行效率。endprint
4.2 对转档过程转速控制策略的介绍
（1）在手动变速和干式离合器的前提之下，ATM就会达到自动换挡的情况，结合发动机具体转速对控制单元进行信息的判定，而在这一过程当中就能够借助特殊的换挡规律对油门开度的操作进行很好的运用，而对于离合器的有效控制需要达到对变速器换挡的有效选择，在这种操作的状态之下，发动机的控制就显得十分重要。
（2）立足性能角度，无论从哪一种参数作为基础进行控制，其最主要的目标都是要使参数控制，满足整车驱动的需要。具体在实现过程当中应该满足两个目标，第一个目标是整车对动力性的要求，第二个目标则是整车的燃油经济性。这两个目标的实现主要是依据离合器的调节以及变速器同步器等一些情况是无法满足这两个目标的，那么怎样才能够实现动力和燃油性能的最佳，这时就需要对汽车发动机转速进行很好的控制。
（3）在混合动力汽车换挡的过程当中，一定要根据油门踏板，对发动机转速进行相关程度的调整，而調整之后就是要针对离合器的规律，对踏板进行相关程度的控制，在这种情况之下就能够借助油门踏板来进行发动机转速的调整，在另一种情况之下就要对离合器两盘片之间的转速差进行相关的调节，尽量使其转速加到最低，而且还需要保证换挡过程当中的灵活和稳定，做到无振动噪声低的效果。但是汽车在行进的过程当中，整车关系就会有所提升，汽车的阻力也会有一定程度的降低，这时如果汽车换倒的位置处于高档中，那么就要降低发动机的转速，这样可以保证目标挡的齿轮转速能够与发动机的转速相互协调，处于一致状态，价来减少离合器主从动片的转速差，降低摩擦率。
5 结束语
就以上这些情况来看，混合动力汽车发动机的实际需要需求，能够有效的使转速证道得到控制，在这一过程当中需要我们对节气门开度扭矩这些条件发挥控制器对转速的调节作用，通过机车行进过程当中不同工况的分析，满足汽车的整车设计需要。
参考文献：
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[2]朱元，韩晓东，田光宇，陈全世.串联式混合动力电动汽车发动机转速新型PID控制[J].汽车工程，2001（02）：117-120.
作者简介：李玉柱（1966-）男，山西人，本科，学士，研究员级高工，研究方向：汽车。endprint
