基于空燃比模型的电控单体泵柴油机标定技术研究

发布时间：2017-05-24 21:06

  本文关键词：基于空燃比模型的电控单体泵柴油机标定技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电控技术是满足柴油机动力性、经济型和排放性要求的核心技术之一，近年来柴油机功能日趋复杂，参数成倍增加，使标定成为技术难度极大的工作。针对这种需求，本研究从柴油机基本标定流程切入，以典型标定环节为对象进行标定流程研究。在此基础上，针对柴油机空燃比控制这一新技术发展趋势，开展单体泵柴油机空燃比模型标定研究工作。 随着电控技术的发展，对标定流程的研究成为这一领域的热点，本文在分析标定内容和技术手段的基础上，，提炼柴油机标定流程。柴油机标定内容包括基础标定（传感器标定和执行器标定）、稳态过程标定和动态过程标定，技术手段分为实物标定和基于模型的标定，标定流程主要从基础标定入手，开展稳态和动态标定，以及发动机保护功能标定。 空燃比控制是柴油机发展的新技术，传统重型柴油机的控制多集中于喷油控制。然而，进年来柴油机功率需求不断提高，以及控制过程精细化要求，都对柴油机的空燃比控制提出要求。本文以玉柴YC4E170电控单体泵柴油机为研究对象，对空燃比标定过程进行研究，包括油量的精确标定和进气量的精确计算。据此通过实验开展了单体泵燃油系统的标定，并基于GT-Power搭建了平均值仿真模型，研究进气量计算的关键因素充气效率的影响规律。电控单体泵柴油机供油量受到基本泵特性、供油正时、各缸供油一致性、零油量、电-液-机械延迟和外界环境的影响；进气量与进气压力、进气温度、气缸扫气和各缸差异性有关，主要影响的是柴油机的充气效率，不同参数影响量不同，进气压力和进气温度对充气效率的影响相对比较小，影响量小于0，1%，而气缸扫气和各缸差异的影响达到了1%和0.4%。本文研究了各参数的影响关系和规律，根据影响量的大小提出了油量计算的修正计算和进气量的修正计算，并验证了修正空燃比的效果和可行性。 综上，本文提出的柴油机标定流程对指柴油机电控系统标定有一定的借鉴意义，所开发的空燃比标定方法可支撑柴油机相关控制策略的开发，应用在某控制器程序中取得了一定的效果。
【关键词】：电控单体泵柴油机 模型标定 空燃比 燃油系统 进气系统
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK427
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 柴油机电控技术概况10-11
• 1.2 电控柴油机标定技术研究历程11-14
• 1.2.1 柴油机电控系统标定技术的发展12
• 1.2.2 电控柴油机标定方式12-14
• 1.3 基于空燃比的控制策略现状14-16
• 1.3.1 空燃比控制方法15-16
• 1.3.2 国内外对基于空燃比控制策略的研究概况16
• 1.4 本课题研究的意义及主要研究内容16-18
• 第二章 电控柴油机标定流程及标定方法研究18-42
• 2.1 柴油机典型标定环节研究19-37
• 2.1.1 传感器标定20-24
• 2.1.2 执行器标定24-27
• 2.1.3 控制参数 MAP 标定27-28
• 2.1.4 稳态过程标定28-29
• 2.1.5 动态过程标定29-32
• 2.1.6 保护功能标定32-36
• 2.1.7 发动机整车匹配标定36-37
• 2.2 标定技术手段37-40
• 2.2.1 基于实物的标定37-38
• 2.2.2 基于模型的标定38-40
• 2.3 空燃比标定40-41
• 2.4 本章小结41-42
• 第三章 基于模型的柴油机电控单体泵燃油系统标定42-58
• 3.1 单体泵燃油系统概述42
• 3.2 电控单体泵燃油系统标定研究42-57
• 3.2.1 基本泵特性的标定43-44
• 3.2.2 供油正时对泵特性的修正44-50
• 3.2.3 各缸供油一致性50-52
• 3.2.4 零油量标定52-54
• 3.2.5 电-液-机械延迟54-55
• 3.2.6 外界环境的影响55-57
• 3.3 本章小结57-58
• 第四章 基于模型的柴油机进气系统标定研究58-74
• 4.1 进气量标定方法58-59
• 4.2 进气系统模型59-62
• 4.2.1 模拟计算软件介绍59
• 4.2.2 模型分析59-62
• 4.3 基于进气系统模型的标定62-64
• 4.3.1 充气效率定义63
• 4.3.2 充气效率实际测量63-64
• 4.4 稳态过程充气效率的影响因素研究64-71
• 4.4.1 充气效率与环境压力64-67
• 4.4.2 充气效率与进气温度关系67-68
• 4.4.3 充气效率与气缸扫气关系68-69
• 4.4.4 充气效率与各缸差异性关系69-70
• 4.4.5 稳态过程研究小结70-71
• 4.5 动态过程充气效率的影响因素研究71-73
• 4.6 本章小结73-74
• 第五章 基于模型的空燃比标定实验研究74-85
• 5.1 试验平台介绍74-77
• 5.1.1 试验台架74-76
• 5.1.2 ECU 标定和监控系统76-77
• 5.2 空燃比标定实验77-84
• 5.2.1 实验设计77-78
• 5.2.2 实验过程研究78-83
• 5.2.3 实车空燃比限制试验83-84
• 5.3 本章小结84-85
• 第六章 结论85-87
• 6.1 全文总结85-86
• 6.2 展望86-87
• 参考文献87-91
• 攻读学位期间发表论文及研究成果91-92
• 致谢92

【参考文献】

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本文编号：391952