HEV混合驱动下的三元催化器加速起燃控制策略优化

本文主要探讨了在混合动力汽车（HEV）的冷启动阶段，三元催化器起燃特性对其排放性能有重大影响的问题。针对这一问题，研究者提出了一种控制策略，旨在通过混合驱动工况下的发动机功率调节，提升发动机排气温度，从而加速催化器的起燃过程。这种控制策略包括模糊控制策略和基于极小值原理的起燃时间最优控制策略。 首先，作者利用传热学原理，结合集总热容法构建了一个详细的三元催化器动力学模型，这个模型考虑了废气在传输过程中的热量交换和催化器内部的动态行为。通过Matlab/Simulink软件平台，研究人员进一步建立了一个完整的整车动力学模型，进行了一系列的仿真计算，以评估这两种控制策略对油耗和排放性能的影响。 实验结果显示，无论是模糊控制还是起燃时间最优控制策略，都能够有效地增加废气传递给三元催化器的热量，缩短催化器的起燃时间。这意味着在冷启动时，这两种策略可以显著地改善混合动力汽车的排放水平，特别是在污染物排放方面，如一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）等，有助于满足日益严格的环保法规要求。 此外，文中还强调了混合动力汽车的能量管理系统在冷启动控制中的关键作用，它需要精确地协调电池、电动机和内燃机的工作，以实现控制策略的有效实施。通过仿真与试验数据的对比，研究者验证了控制策略的有效性和实际应用潜力。 这篇论文为混合动力汽车的冷启动性能优化提供了一种创新的控制策略，对于提高车辆的整体效率和环境友好性具有重要的理论和实践意义。这不仅有助于推动HEV技术的发展，也为其他类似能源转换系统的优化提供了宝贵的经验和参考。