基于ASCET的直噴汽油機(jī)掃氣功能策略研究.pdf

1、隨著石油能源危機(jī)問(wèn)題日益突出和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日漸關(guān)注,發(fā)動(dòng)機(jī)小型化已成為節(jié)能減排的一種有效手段,渦輪增壓直噴技術(shù)(TGDI)則是汽油機(jī)小型化的重要發(fā)展方向。在滿足動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能的基礎(chǔ)上,提高低速扭矩響應(yīng)已成為汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的研究重點(diǎn),而應(yīng)用掃氣功能解決渦輪響應(yīng)延遲是解決該問(wèn)題的方法之一。
　　本文通過(guò)分析四沖程直噴汽油機(jī)的掃氣條件、作用機(jī)理和控制難點(diǎn),給出了了掃氣程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)和掃氣系數(shù)的概念。針對(duì)采用雙可變氣門正

2、時(shí)技術(shù)的增壓直噴汽油機(jī),提出了旨在提高渦輪增壓低速響應(yīng)的掃氣控制策略,建立了基于扭矩的掃氣控制總體結(jié)構(gòu)。采用模塊化和結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的程序設(shè)計(jì)方法,利用ETAS公司的ASCET-MD軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái),建立了包含掃氣邏輯控制、廢氣渦輪增壓狀態(tài)監(jiān)測(cè)和基于催化器溫度的掃氣反饋在內(nèi)的簡(jiǎn)化掃氣控制模型。
　　在設(shè)定掃氣控制開(kāi)啟條件時(shí)考慮了當(dāng)前渦輪增壓的實(shí)際狀況,建立了渦輪增壓器廢氣流量利用率計(jì)算模型,以避免掃氣導(dǎo)致過(guò)度增壓,超出增壓壓力限值而引發(fā)爆

3、震。建立了掃氣量計(jì)算模型、掃氣空燃比設(shè)定模型、缸內(nèi)預(yù)測(cè)充量計(jì)算模型、噴油量計(jì)算模型,在預(yù)測(cè)缸內(nèi)空氣充量中減去了掃氣量,以滿足嚴(yán)格的排放法規(guī)要求、實(shí)現(xiàn)精確控制噴油。建立了基于催化器溫度變化的掃氣反饋控制模型,從混合氣加濃和氣門重疊角兩方面對(duì)掃氣進(jìn)行限制,以避免催化器溫度過(guò)高。
　　在分別完成對(duì)掃氣條件判定、掃氣模式控制、掃氣模式相位計(jì)算建模與離線仿真的基礎(chǔ)上,對(duì)掃氣邏輯控制策略相關(guān)子模塊進(jìn)行了集成,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了整個(gè)控制策略的正確