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【2h】

Powertrain modelling for engine stop-start dynamics and control of micro/mild hybrid construction machinesud

机译：用于微/轻型混合动力建筑机械的发动机启停动力学和控制的动力总成建模 ud

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摘要

Engine stop-start control is considered as the key technology for micro/mild hybridisation of vehicles and machines. To utilize this concept, especially for construction machines, the engine is desired to be started in such a way that the operator discomfort can be minimized. To address this issue, this paper aims to develop a simple powertrain modelling approach for engine stop-start dynamic analysis and an advanced engine start control scheme newly applicable for micro/mild hybrid construction machines. First, a powertrain model of a generic construction machine is mathematically developed in a general form which allows to investigate the transient responses of the system during the engine cranking process. Second, a simple parameterisation procedure with a minimum set of data required to characterise the dynamic model is presented. Third, a model- based adaptive controller is designed for the starter to crank the engine quickly and smoothly without the need of fuel injection while the critical problems of machine noise, vibration and harshness can be eliminated. Finally, the advantages and effectiveness of the proposed modelling and control approaches have been validated through numerical simulations. The results imply that with the limited data set for training, the developed model works better than a high fidelity model built in AMESim while the adaptive controller can guarantee the desired cranking performance.
机译：发动机的起停控制被认为是车辆和机器微/轻度混合的关键技术。为了利用该概念，特别是对于建筑机械，期望以使操作者的不适感可以最小化的方式来启动发动机。为了解决这个问题，本文旨在开发一种用于发动机停止-起动动态分析的简单动力总成建模方法，以及一种新的适用于微型/轻度混合动力建筑机械的高级发动机起动控制方案。首先，以通用形式在数学上开发了通用建筑机械的动力总成模型，该模型可以研究发动机启动过程中系统的瞬态响应。其次，提出了一种简单的参数化程序，该程序具有表征动态模型所需的最少数据集。第三，为启动器设计了基于模型的自适应控制器，无需燃料喷射即可快速平稳地启动发动机，同时消除了机器噪音，振动和粗糙度的严重问题。最后，通过数值仿真验证了所提出的建模和控制方法的优点和有效性。结果表明，在用于训练的数据集有限的情况下，开发的模型比内置于AMESim的高保真模型更好地工作，而自适应控制器可以保证所需的起动性能。

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