直噴汽油機過渡工況空燃比控制.pdf

1、在穩(wěn)定工況下，發(fā)動機空燃比控制較為容易；而在變工況條件下，由于進氣慣性的原因，進氣量波動較大，無法準確地測量進氣流量，這會導致空燃比偏離理論空燃比，造成排放增加。為了更加精確的控制空燃比，降低污染物的排放，本文采用了PID神經(jīng)網(wǎng)絡（Proportional-Integral-Derivative Neural Network, PIDNN）控制策略進行過渡工況條件下空燃比控制，并進行了以下研究工作：
　　以一臺四缸直噴發(fā)動機為研究

2、對象，利用該發(fā)動機參數(shù)，在發(fā)動機建模軟件AMESim中，建立發(fā)動機模型。同時，基于該直噴發(fā)動機燃燒系統(tǒng)關鍵參數(shù)，建立單缸直噴發(fā)動機試驗平臺。
　　研究了PIDNN算法的原理與實現(xiàn)，并在Simulink中搭建PIDNN辨識器與控制器框圖模型，同時與 AMESim軟件進行聯(lián)合仿真，仿真負荷選定為常用的中小負荷條件。本文首先仿真發(fā)動機轉速對過渡工況空燃比控制的影響；其次仿真了在加速工況和減速工況下，不同的節(jié)氣門開度變化速率對空燃比控制的

3、影響。仿真結果表明：
　　在同樣的節(jié)氣門開度變化條件下，高轉速工況中 PIDNN的空燃比控制效果優(yōu)于低轉速工況。
　　當在不同的節(jié)氣門開度變化速率條件下，不管是加速工況還是減速工況，空燃比控制效果均隨著節(jié)氣門開度變化速率變得緩慢而漸趨理想，當節(jié)氣門開度從10％至40%之間變化時間超過2s時，過量空氣系數(shù)一直維持在1附近，節(jié)氣門開度的變化對混合氣濃度基本沒有影響。
　　在單缸直噴發(fā)動機上進行空燃比控制試驗研究，設計了實現(xiàn)

4、空燃比控制功能的ECU程序以及完成了相關信號(進氣壓力信號、節(jié)氣門位置信號、寬域氧傳感器信號)采集的程序與電路；設計完成了節(jié)氣門負載變化調(diào)節(jié)器，定時定量的完成不同節(jié)氣門開度的轉換；設計了與ECU程序相對應的上位機。本文在常用的中小負荷條件中進行試驗，測試轉速對過渡工況空燃比控制的影響，以及不同的節(jié)氣門開度變化速率對加速工況和減速工況空燃比控制的影響。結果表明：
　　在不同的轉速與不同的節(jié)氣門開度變化速率條件下，PIDNN控制算法對