高压燃油共轨系统喷油量控制算法研究

发布时间：2021-02-15 14:21

　　为了顺应世界范围内日益严格的汽车排放和燃油经济性要求,进一步实现柴油机低污染、低油耗的目标,一系列柴油机新技术应运而生。其中高压燃油共轨电喷技术,以其较高的喷射压力和燃油的多次喷射,保证了燃烧过程中油和气的良好混合,在改善发动机性能方面发挥巨大的优势。但是由于高压泵和喷油器的不断开启关闭,导致喷射压力存在较大波动问题,直接影响了燃油的精确喷射。且燃油的多次喷射过程中,前一次喷射针阀关闭时的水击效应,必然会给下次喷射的油量计算带来偏差,从而直接造成混合气配比改变,燃烧不充分,发动机性能下降的缺点。针对上述问题,完善有效的控制策略是实现多次喷射中精确喷油的重点和核心。为此,本课题以高压燃油共轨系统为被控对象,设计相应的喷油量控制策略。整体控制框架包括两部分,喷射压力控制和喷油量补偿算法设计。首先对系统的组成和动力学进行分析,在仿真平台上搭建系统模型,并进行参数匹配和模型合理性验证。选取滑模控制理论设计具有Lyapunov稳定性的喷射压力控制器,保证了较高且稳定的喷射压力,为后续多次喷射的实现和喷油量的补偿奠定基础。然后分析多次喷射喷油量波动的影响因素,通过一定的激励数据样本构建喷油脉宽修正... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 本课题研究现状
        1.2.1 高压燃油共轨电喷技术的发展概况
        1.2.2 喷射压力控制国内外研究现状
        1.2.3 喷油量控制国内外研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 高压燃油共轨系统模型建立
    2.1 系统工作原理
    2.2 系统动力学分析
        2.2.1 建模基本原理
        2.2.2 高压泵动力学
        2.2.3 共轨管动力学
        2.2.4 喷油器动力学
    2.3 模型功能性验证
    2.4 本章小结
第3章 多次喷射喷油量控制算法设计
    3.1 控制需求分析与总体控制策略
    3.2 喷射压力控制器设计
        3.2.1 滑模变结构控制理论
        3.2.2 控制器的推导
        3.2.3 仿真结果与分析
    3.3 喷油量补偿算法设计
        3.3.1 喷油量波动影响因素分析
        3.3.2 基于BP神经网络喷油量补偿算法设计
    3.4 本章小结
第4章 喷油量补偿算法的改进
    4.1 改进后喷油量补偿算法框图
    4.2 LM算法对收敛速度的改进
        4.2.1 改进后BP神经网络的设计
        4.2.2 单参数输入下喷油量补偿算法拟合结果
    4.3 多参数输入下的拟合性能改进
        4.3.1 BP神经网络的全局优化
        4.3.2 多参数输入下喷油量补偿算法拟合结果
    4.4 喷油量控制仿真结果
    4.5 本章小结
第5章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
作者简介及研究成果
致谢



本文编号：3034999