小排量汽油機燃油噴射控制系統(tǒng)及其優(yōu)化技術研究.pdf

1、發(fā)動機電噴控制技術是提高其動力性、燃油經(jīng)濟性和降低排放污染的一項重要措施，已廣泛地應用到各類車用發(fā)動機上，成為汽車工業(yè)節(jié)能和降低排放污染的主流技術。文中針對K162FM摩托車用小排量汽油發(fā)動機，開展了電控燃油噴射與系統(tǒng)優(yōu)化技術的研究。 根據(jù)摩托車用小排量汽油機自身的特點及研究的需要，建立了發(fā)動機性能測試試驗臺。對發(fā)動機進氣系統(tǒng)、供油系統(tǒng)進行了重新設計和選配：提出了本課題的軟硬件設計原則和要求。采用美國Cygnal公司先進的混合信

2、號系統(tǒng)芯片設計了發(fā)動機電控單元(ECU)硬件系統(tǒng)，按照、“中斷+主控程序”的設計思想設計了電控單元的軟件系統(tǒng)；應用擴展的卡爾曼濾波理論研究了瞬態(tài)工況下發(fā)動機循環(huán)進氣量的最優(yōu)估計算法，獲得更接近真值的進氣量，提高空燃比的控制精度，并針對發(fā)動機的不同工況，制定了相應的燃油噴射控制策略。 為了滿足小排量汽油發(fā)動機電噴系統(tǒng)控制參數(shù)優(yōu)化匹配試驗的需要，研究了電控汽油機控制參數(shù)上位機標定系統(tǒng)，通過RS-232C接口實現(xiàn)與電控單元的實時通信。

3、該系統(tǒng)能夠進行數(shù)據(jù)分析與計算，確定各工況最佳工作狀態(tài)點，繪制最優(yōu)噴油和點火提前角MAP圖，為電噴發(fā)動機精確控制提供最優(yōu)控制參數(shù)。 根據(jù)系統(tǒng)辨識原理，設計了怠速工況模型的辨識試驗。通過離線參數(shù)估計，建立了小排量汽油機怠速工況動態(tài)數(shù)學模型，并進行了簡化和修正。在此基礎上，設計了怠速工況預測PID控制器，對發(fā)動機怠速穩(wěn)定性進行預測控制研究和仿真分析。結(jié)果表明預測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。