準均質稀薄燃燒發(fā)動機的建模與控制.pdf

1、汽油機采用電控技術已經成為節(jié)能和控制排氣污染的必不可少的技術手段.準均質稀混合氣燃燒新技術可以充分發(fā)揮稀薄燃燒的優(yōu)勢,有利于降低發(fā)動機的油耗和排放,但是對發(fā)動機控制系統(tǒng)的要求更高.該文針對稀薄燃燒發(fā)動機的特點,提出了一個準均質稀薄燃燒發(fā)動機模型.該模型以平均值模型為基礎,包括進氣回路子模型、燃油回路子模型和動力輸出子模型三部分,為準均質稀薄燃燒發(fā)動機的空燃比控制方案和采用濃-稀轉換的方式進行稀薄燃燒發(fā)動機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)動機對空燃比控制的特殊要求,該文將滑模變結構控制和神經網絡理論應用于稀薄燃燒發(fā)動機的空燃比控制,提出了滑模-神經網絡稀薄燃燒發(fā)動機空燃比控制策略.采用以反饋為主的滑模變結構方法控制"準穩(wěn)態(tài)"的空燃比,其變結構控制器的設計采用該文所提出的模糊趨近律方法,采用神經網絡構造進氣量觀測器和瞬態(tài)燃油補償.該文提出了一個稀薄燃燒發(fā)動機綜合控制方案以降低準均質稀薄燃燒發(fā)動機排放.該方案針對NOx吸附催化轉化器的工作原理及其對控制系統(tǒng)

3、的特殊要求,采用滑模-神經網絡策略控制噴油脈寬、基于稀薄燃燒發(fā)動機模型的轉換MAP圖加自學習的方式控制節(jié)氣門開度、以及基于最優(yōu)扭矩的爆震閉環(huán)控制方式控制點火提前角.試驗證明該方案可以達到將轉速和扭矩的波動控制在較小范圍內的目的,學習控制在一定的轉換過程之后進一步降低了轉速和扭矩的波動,優(yōu)化了發(fā)動機的濃稀轉換過程.針對發(fā)動機控制試驗的要求,自行設計硬件和軟件,研制開發(fā)了一套功能完善的稀薄燃燒發(fā)動機電控開發(fā)系統(tǒng),并以此為平臺,在豐田8A發(fā)動