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发动机电控系统控制参数匹配标定方法研究与标定软件设计

李磊  
【摘要】:随着愈发严格的排放法规的实施,业界对发动机动力性、经济性和排放等方面提出了更高要求,发动机电控技术被视为解决此类问题的有效手段。然而电控技术的发展使得其控制策略越发复杂,发动机需要标定优化的参数变得越来越多,某一性能指标所涉及的变量间关系也更加复杂。因此,发动机标定技术的研究不断深入,同时也对发动机标定系统和软件提出了更高的要求。标定软件作为控制参数优化标定的重要工具对提高标定效率以及降低标定成本至关重要。论文主要研究内容有三个部分,第一部分对发动机电控系统控制参数匹配标定方法进行了研究,分析了各自优缺点,并重点结合某新型电控发动机,采用联合Boost和Matlab的基于模型预标定方法对其进行研究。主要完成了:(1)利用Boost建立发动机的物理模型;(2)设计发动机的试验工况点;(3)建立发动机数学模型;(4)利用MBC工具箱进行标定优化。第二部分对电控标定系统开发中涉及的标定软件进行研究。结合标定软件的功能需求,设计开发一款基于LabVIEW的ECU标定软件,对其各主要功能模块进行详细分析设计,主要包括CAN总线收发模块、CCP驱动模块、数据标定功能模块、ASAP2文件解析模块、数据采集模块等。第三部分是对设计开发的电控发动机标定系统软件进行了初步的试验验证。采用空燃比分析与排气分析相结合的方法,在某新型电控发动机上进行了初步的匹配标定试验,主要完成了基本控制参数MAP的制取,获得了 HC和CO的排放数据,并实现了对发动机状态参数的在线实时监控。综合本文的研究结果来看,采用联合Boost和Matlab的基于模型预标定方法,不仅能提高发动机的经济性和动力性,而且还能使开发设计者在发动机设计之初通过预标定,对其性能进行初步预测,为后期的设计提供必要的依据。通过标定软件的开发与初步的试验验证,其试验结果进一步验证了整个标定系统的功能,表明新研发的标定软件基本上达到预定的要求。


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