小排量汽油機(jī)燃油噴射控制系統(tǒng)及其優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、發(fā)動(dòng)機(jī)電噴控制技術(shù)是提高其動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的一項(xiàng)重要措施，已廣泛地應(yīng)用到各類(lèi)車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)上，成為汽車(chē)工業(yè)節(jié)能和降低排放污染的主流技術(shù)。文中針對(duì)K162FM摩托車(chē)用小排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，開(kāi)展了電控燃油噴射與系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)的研究。 根據(jù)摩托車(chē)用小排量汽油機(jī)自身的特點(diǎn)及研究的需要，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和選配：提出了本課題的軟硬件設(shè)計(jì)原則和要求。采用美國(guó)Cygnal公司先進(jìn)的混合信

2、號(hào)系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)硬件系統(tǒng)，按照、“中斷+主控程序”的設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了電控單元的軟件系統(tǒng)；應(yīng)用擴(kuò)展的卡爾曼濾波理論研究了瞬態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)進(jìn)氣量的最優(yōu)估計(jì)算法，獲得更接近真值的進(jìn)氣量，提高空燃比的控制精度，并針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況，制定了相應(yīng)的燃油噴射控制策略。 為了滿(mǎn)足小排量汽油發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化匹配試驗(yàn)的需要，研究了電控汽油機(jī)控制參數(shù)上位機(jī)標(biāo)定系統(tǒng)，通過(guò)RS-232C接口實(shí)現(xiàn)與電控單元的實(shí)時(shí)通信。

3、該系統(tǒng)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與計(jì)算，確定各工況最佳工作狀態(tài)點(diǎn)，繪制最優(yōu)噴油和點(diǎn)火提前角MAP圖，為電噴發(fā)動(dòng)機(jī)精確控制提供最優(yōu)控制參數(shù)。 根據(jù)系統(tǒng)辨識(shí)原理，設(shè)計(jì)了怠速工況模型的辨識(shí)試驗(yàn)。通過(guò)離線(xiàn)參數(shù)估計(jì)，建立了小排量汽油機(jī)怠速工況動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了簡(jiǎn)化和修正。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了怠速工況預(yù)測(cè)PID控制器，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)控制研究和仿真分析。結(jié)果表明預(yù)測(cè)PID控制器具有良好的控制效果，能夠?qū)崿F(xiàn)怠速工況的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性控制。