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基于油膜模型的多点喷射汽油机瞬态工况控制研究

钟祥麟  
【摘要】: 要满足日益严格的汽车排放法规,在SI(点燃式)发动机上目前最有效的方法是使用三效催化器和与之相匹配的多点电控燃油喷射系统,这需要SI发动机在每个工况下都能工作在催化器最有效的区域内。在实际驾驶条件下,发动机经常处于瞬态工况运行,所表现出来的响应特性与稳态工况有着明显的不同,如何精确控制发动机瞬态工况的空燃比以满足三效催化器的最高转化效率要求,已经成为现代发动机管理系统的一个重要任务。在发动机瞬态过程中,进气充排效应和进气道汽油喷射产生的油膜效应是造成瞬态工况空燃比偏差的两个主要原因。 本文以哈飞路宝DA468Q发动机为试验平台,针对发动机瞬态过程的油膜问题展开了深入研究,通过最小二乘法辨识油膜参数,并依据油膜补偿模型设计了瞬态工况的喷油控制策略,同时考虑进气充排效应,设计了瞬态工况进气压力估计器,将进气估计引入到发动机瞬态工况控制策略中。试验结果表明,本文设计的油膜补偿策略能够减小发动机瞬态过程时的空燃比波动,从而也证明了用最小二乘法计算油膜参数的可行性和合理性。 在研究过程中,作者采用模块化的设计方法,设计了可以灵活组合的硬件系统;采用LabVIEW图形化编程语言,开发设计了发动机综合测控软件平台;基于MATLAB/Simulink建立了DA468Q发动机的平均值模型,在模型的基础上,进行了相关的仿真研究。这些工作都极大提高了研究效率。


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