基于自学习预测扰动观测器的SI/HCCI汽油机空燃比控制研究

发布时间：2020-12-13 20:36

　　火花点火(SI)结合均质压燃(HCCI)燃烧具有同时改善汽油机油耗和排放的巨大潜力,但燃烧过程对缸内空燃比非常敏感。由于进气量受到节气门和进排气双可变气门定时(VVT)机构的复杂影响,且空燃比在排气管中的存在明显的输运延迟,因此采用传统的误差反馈控制方法容易造成瞬态过程中空燃比的波动。为此,本文提出一种基于自学习预测扰动观测器的空燃比控制算法,力求解决多模式汽油机的瞬态空燃比控制问题。首先,针对一台2.0L四缸双VVT直喷汽油机,建立了具备自学习能力的SI/HCCI多模式汽油机的空燃比预测模型。根据质量和能量守恒原理及基本流动方程,建立了进气量预测模型。根据质量守恒和排气流速的估计,建立了空燃比在排气管中的混合动态模型及输运延迟模型。通过在进气量模型中引入两个自学习因子,使模型可以随发动机运行不断对该因子进行修正,从而持续改善模型的精度。实验验证结果表明,模型误差在±10mg/cycle以内。其次,基于该模型,提出了基于自学习预测扰动观测器的空燃比控制算法。根据空燃比模型,在线估计在不同工况和运行模式下喷油量对空燃比瞬态变化历程的影响并进行补偿,实现前馈控制。将模型的偏差以及外发动机外... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

三效催化器转化效率图

图 1-2 空燃比对 HCCI 燃烧的影响Figure 1-2Affectsof Lambdato HCCIcombustion火花点火来促使快速燃烧的实现，增加了有效的

VVT对汽油机空气系统的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]轻型汽车国六阶段Ⅰ型试验方法研究[J]. 叶松,邱建岗,李玲,杨凯酬.  交通节能与环保. 2017(03)
[2]中国能源“新常态”:“十三五”及2030年能源经济展望[J]. 郝宇,张宗勇,廖华.  北京理工大学学报(社会科学版). 2016(02)
[3]Simple adaptive air-fuel ratio control of a port injection SI engine with a cylinder pressure sensor[J]. Chanyut KHAJORNTRAIDET,Kazuhisa ITO.  Control Theory and Technology. 2015(02)
[4]自抗扰控制技术[J]. 韩京清.  前沿科学. 2007(01)

博士论文
[1]基于主动扰动抑制的 P-DI 汽油机高稀释低温燃烧控制研宂[D]. 宋康.天津大学 2015

硕士论文
[1]废气稀释可控自燃汽油机瞬态空燃比控制策略研究[D]. 黄雪峰.天津大学 2014



本文编号：2915144