[发明专利]汽车发动机热管理系统建模及控制方法

摘要

一种汽车发动机热管理系统建模及控制方法，属于控制技术领域。本发明的目的是提供了一种发动机热管理系统的动力学建模方法及水温控制方法。在系统的动力学建模方法中，建立了精确的气缸对内壁的加热功率模型、水套与冷却液的换热系数模型及散热器的散热功率模型。本发明的研究方法包括以下步骤：根据发动机热管理系统的结构、原理及可测量的信号，建立系统的动力学模型；从对流换热及辐射换热机理出发，推导出动力学模型中三个中间变量；根据系统的动力学模型推导出系统的逆动力学模型；根据系统的动力学模型设计史密斯预估器；设计PD反馈控制器。本发明精确的建立了发动机热管理系统的动力学模型，使控制精度得以提高。

主权项

一种汽车发动机热管理系统建模及控制方法，其特征在于：(1)根据发动机热管理系统的结构、原理及可测量的信号，建立系统的动力学模型；(2)从对流换热及辐射换热机理出发，推导出动力学模型中三个中间变量的独立且可测的变量，中间变量包括：发动机气缸对内壁的加热功率、发动机水套与冷却液对流换热系数及散热器的散热功率，并根据实验数据建立该三个变量的拟合模型或脉谱(MAP)图模型；(3)根据系统的动力学模型推导出系统的逆动力学模型，作为前馈控制器，计算系统稳态时的控制量；(4)根据系统的动力学模型设计史密斯预估器，补偿系统的纯时滞环节；(5)设计PD反馈控制器，根据控制输出的偏差调节系统瞬态时的控制量。