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491QE型汽油机电控系统的匹配标定研究

向禹  
【摘要】:电子控制技术是降低发动机排放污染,提高其动力性和经济性的一个重要手段。为了使发动机满足国家的排放法规,获得较好的动力性和经济性能,保持良好的工作稳定性,需要对发动机电控系统与发动机进行匹配,对控制参数进行标定和优化。从匹配标定技术的发展来看,局部优化与全局优化相结合、在线标定、自动标定系统和瞬态标定系统是今后的发展方向。 本文以国内应用广泛的491QE汽油发动机为研究对象。首先,分析了电控系统匹配标定的约束条件。发动机匹配标定的基本目标是在满足排放法规的基础上,提高燃油经济性,获得较好的动力性能和驾驶性能。其次,分析了电控系统的控制策略,包括空燃比控制和点火提前角控制。对燃油定量采用了速度一密度法,空燃比控制分为开环控制和闭环控制。对点火提前角的控制主要是开环控制,控制数据由试验得到,对爆震现象采取了闭环控制。在以上分析的基础上,提出了针对491QE发动机的匹配标定方案。 在试验过程中,建立了电控系统的集成开发环境,包括发动机工况控制、传感器信号采集、排放性能测试、ECU控制参数采集和试验数据分析处理等子系统。通过ECU与计算机、计算机与计算机之间的数据通讯和共享,可以实行电控系统的在线标定和自动标定。 试验中首先对491QE发动机的稳态工况进行了标定。通过对事先划分的工况点的逐点实现,以λ闭环控制为目的,得到了基本喷油脉宽和基本点火提前角。通过改变试验环境,得到了喷油脉宽和点火提前角对进气温度、冷却水温度和蓄电池电压变化的修正系数。对λ闭环控制控制过程中氧传感器电压阈值调节和λ调节进行了初步分析。 在稳态标定的基础上,对冷起动和暖机工况、怠速工况、加减速工况、功率加浓等过渡工况进行了分析,提出了控制方法并进行了相关试验,得到了控制参数。试验结果表明,匹配标定后的发动机获得了良好的排放性、经济性和动力性能。


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