汽油机颗粒捕集器的建模与再生控制

发布时间：2023-01-03 09:26

　　随着缸内直喷技术在汽油发动机中的广泛应用,在提高燃油经济性的同时也带来相比较传统进气道喷射发动机更多的碳烟颗粒排放,为了满足严苛的排放标准,多数汽车厂商选择汽油机颗粒捕集器这一重要技术。汽车在正常行驶过程中,通常无法完全氧化颗粒捕集器中的所有碳烟颗粒,造成经济性和动力性下降。为了改善这一情况,需要从再生时机、再生手段和再生中断三个主要方向对颗粒捕集器的主动再生进行控制,使其恢复过滤效率,降低排气背压。因此构建合理的再生控制策略是保证汽油机颗粒捕集器工作效率的最有效途径。本文基于Matlab/Simulink搭建可视化的通用再生控制架构,将控制策略划分为七个子模块,实现根据碳烟载荷等再生条件判断主动再生需求,根据发动机工况判断能否启动主动再生,协调发动机采用不同工况进行主动再生,和出于安全性、经济性角度中断主动再生等。并根据控制策略需求,基于模型预测排气管、三元催化转化器和颗粒捕集器中的温度变化和颗粒捕集器的压降。并在1.5 GDI发动机台架上针对控制策略和对象模型设计试验,用获得的动态数据检验策略和模型。本文的主要发现、结论如下:（1）本文的碳烟载荷估算主要从碳烟生成量和碳烟氧化量两个... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景以及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 GPF控制策略研究现状
        1.2.2 相关对象模型研究现状
    1.3 主要内容及目的
第二章 GPF主动再生控制策略
    2.1 概述
    2.2 GPF再生控制策略内容
        2.2.1 碳烟估算
        2.2.2 灰分估算
        2.2.3 再生需求
        2.2.4 再生可行性
        2.2.5 再生中断
        2.2.6 再生协调
        2.2.7 再生控制
    2.3 总结
第三章 面向控制的排气系统对象模型
    3.1 排气管温度模型
        3.1.1 概述
        3.1.2 温度模型
    3.2 三元催化转化器温度模型
        3.2.1 概述
        3.2.2 温度模型
    3.3 GPF累碳及温度模型
        3.3.1 概述
        3.3.2 碳烟氧化模型
        3.3.3 GPF温度模型
    3.4 GPF压降模型
        3.4.1 概述
        3.4.2 干净颗粒捕集器的压降
        3.4.3 碳烟负载下的颗粒捕集器压降模型
    3.5 总结
第四章 模型与控制策略的验证
    4.1 对象模型试验设置
    4.2 对象模型验证
        4.2.1 排气管温度模型验证
        4.2.2 三元催化转化器温度模型验证
        4.2.3 GPF温度模型验证
        4.2.4 GPF压降模型验证
    4.3 再生控制策略试验与验证
        4.3.1 主动再生试验与验证
        4.3.2 被动再生试验与验证
    4.4 总结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况



本文编号：3727199