準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的建模與控制.pdf

1、汽油機(jī)采用電控技術(shù)已經(jīng)成為節(jié)能和控制排氣污染的必不可少的技術(shù)手段.準(zhǔn)均質(zhì)稀混合氣燃燒新技術(shù)可以充分發(fā)揮稀薄燃燒的優(yōu)勢(shì),有利于降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗和排放,但是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的要求更高.該文針對(duì)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn),提出了一個(gè)準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)模型.該模型以平均值模型為基礎(chǔ),包括進(jìn)氣回路子模型、燃油回路子模型和動(dòng)力輸出子模型三部分,為準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制方案和采用濃-稀轉(zhuǎn)換的方式進(jìn)行稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)排氣后處理的控制方案提供了依據(jù).

2、為了滿足稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)空燃比控制的特殊要求,該文將滑模變結(jié)構(gòu)控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論應(yīng)用于稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比控制,提出了滑模-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制策略.采用以反饋為主的滑模變結(jié)構(gòu)方法控制"準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)"的空燃比,其變結(jié)構(gòu)控制器的設(shè)計(jì)采用該文所提出的模糊趨近律方法,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造進(jìn)氣量觀測(cè)器和瞬態(tài)燃油補(bǔ)償.該文提出了一個(gè)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制方案以降低準(zhǔn)均質(zhì)稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)排放.該方案針對(duì)NOx吸附催化轉(zhuǎn)化器的工作原理及其對(duì)控制系統(tǒng)

3、的特殊要求,采用滑模-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)策略控制噴油脈寬、基于稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)模型的轉(zhuǎn)換MAP圖加自學(xué)習(xí)的方式控制節(jié)氣門開度、以及基于最優(yōu)扭矩的爆震閉環(huán)控制方式控制點(diǎn)火提前角.試驗(yàn)證明該方案可以達(dá)到將轉(zhuǎn)速和扭矩的波動(dòng)控制在較小范圍內(nèi)的目的,學(xué)習(xí)控制在一定的轉(zhuǎn)換過(guò)程之后進(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)速和扭矩的波動(dòng),優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的濃稀轉(zhuǎn)換過(guò)程.針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制試驗(yàn)的要求,自行設(shè)計(jì)硬件和軟件,研制開發(fā)了一套功能完善的稀薄燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)電控開發(fā)系統(tǒng),并以此為平臺(tái),在豐田8A發(fā)動(dòng)