单缸小排量汽油机控制策略开发与标定优化
发布时间：2021-12-17 14:29
作为世界上最大的汽车生产国与消费国,车用发动机性能对社会生产和人民生活均有显著影响,而电控系统作为发动机控制中枢,对其性能的提升具有决定性影响。本文以WH125-6化油器式汽油机为控制对象,对其进行电控化匹配改造,并开发相应的电控系统模型,通过标定优化控制策略实现性能提升,以满足机型升级改造的要求。在不同发动机工况下,制定了相应工况控制目标,并利用MATLAB/Simulink开发出对应的控制策略模型,以实现对发动机喷油、点火、燃油泵工作状态及其过程的有效控制。控制策略模型主要由信号采集与测量模块、控制算法模块、执行器驱动模块三部分组成。用于实现发动机实时数据采集、喷油与点火算法计算和执行器的使能驱动等功能。构建GT-Power一维发动机模型,通过与MATLAB/Simulink开发的控制策略联合仿真实现对控制策略模型的初期验证。基于发动机平均值模型开展控制策略中基础喷油与点火MAP的制取,并以表格的形式插入到控制策略模型中。基于快速原型开发平台实现控制策略模型的代码生成,并刷写到Rapid-ECU快速原型控制器中。利用发动机信号模拟器,实现对控制策略模型中数据测量与采集模块、执行器模...
【文章来源】： 徐尖峰 燕山大学
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
控制策略子系统
发动机型号 WH125-6气缸数 1缸径 行程(mm) 52.4 57.9连杆长度(mm) 100实际排量(ml) 124.8压缩比 9.0：1冷却方式 风冷最大功率[KW/(r/min)] 6.6/7500最大扭矩[N.m/(r/min)] 9.68/4000进气方式 自然吸气使用 GT-POWER 建立发动机一维模型时，假定进入气缸内的气体为理想气体，满足理想气体状态方程，发动工作时的环境温度和压力都是不变的，即每次循环开始的初始条件相同，且各连接管路、进排气门等都无弹性变形，各连接部件密封良好，依据已知的发动机结构参数建立的一维虚拟发动机仿真模型，如图 4-1 所示。
燕山大学工程硕士学位论文将进气温度mT 看作常数，而温度对喷油量的影响在控制策略的修正项中进行考虑，故可设置常数 K。mf m( / )VKm RT A F (4-8)整理公式(4-7)和(4-8)可得喷油脉宽pT 如式(4-9)所示p m cT =Kp (4-9充气效率的估算是一个比较复杂的函数，主要取决于发动机的转速和负荷，一般通过台架实验获得。本文充气效率的确定为根据将原发动机进行电喷改造时ECOWORK 厂家提供的参数，其为关于发动机转速与进气歧管压力的拟合函数，以MAP 图的方式插入到控制策略中。充气效率 MAP 如图 4-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车行业近一年回顾产销数据[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2019(12)
[2]2018年中国汽车市场运行情况及2019年预测[J]. 许海东. 汽车纵横. 2019(02)
[3]基于快速原型的SCR系统电控平台开发设计[J]. 高伟,范青,高磊,李旭初,岳广照,赵永来. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]中国汽车市场2018上半年运行情况及全年市场销量预测分析[J]. 许海东. 汽车纵横. 2018(08)
[5]变宽度圆盘剪切机控制方案的实验研究[J]. 张若青,史喆琼. 仪表技术与传感器. 2015(08)
[6]汽油机加速瞬态工况空燃比优化控制研究[J]. 胡忠录,李岳林,张冬瑜. 机械科学与技术. 2015(01)
[7]发动机怠速进气量计算控制策略的实现[J]. 朱敏,郑建波,徐凤,王恺,张春娇,张凡武,田丰民. 汽车工程. 2013(11)
[8]2011年底全国机动车保有量达2.25亿辆[J]. 佳琳. 商用汽车. 2012(02)
[9]基于Simulink/RTW的汽车电子控制系统的研究[J]. 邱宝梅,左文英,王凤娟. 计算机测量与控制. 2011(05)
[10]基于MATLAB的晶闸管电动机软启动系统仿真[J]. 张小平,周晓宇. 自动化技术与应用. 2011(04)
博士论文
[1]电控汽油机燃油喷射及点火控制系统的设计与实验研究[D]. 张翠平.太原理工大学 2007
硕士论文
[1]基于模糊自适应分数阶PID伺服控制系统研究与设计[D]. 单亚运.江苏科技大学 2018
[2]可标定点火提前角调节器的设计与实现[D]. 王宝文.哈尔滨工程大学 2017
[3]基于神经网络和LSSVM的汽油机点火提前角组合预测研究[D]. 王重阳.长沙理工大学 2017
[4]LNG发动机喷气与点火系统及其控制方法研究[D]. 汪宣峰.太原理工大学 2016
[5]基于MPC5634M的发动机电控单元硬件系统设计与研究[D]. 李甫光.合肥工业大学 2014
[6]磁电机自动化检测系统的设计与开发[D]. 程锐.华中科技大学 2013
[7]基于模型的电喷摩托车自动标定系统的应用研究[D]. 王福香.天津大学 2010
[8]参照AUTOSAR标准的SmartOSEK OS 4.0的设计与实现[D]. 张吕红.浙江大学 2010
[9]汽油机电控单元原理机的研制及控制策略研究[D]. 曹阳.上海交通大学 2009
[10]基于实时操作系统的汽油机电子控制系统研究[D]. 陈喆.吉林大学 2007
本文编号：3540316
【文章来源】： 徐尖峰 燕山大学
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
控制策略子系统
发动机型号 WH125-6气缸数 1缸径 行程(mm) 52.4 57.9连杆长度(mm) 100实际排量(ml) 124.8压缩比 9.0：1冷却方式 风冷最大功率[KW/(r/min)] 6.6/7500最大扭矩[N.m/(r/min)] 9.68/4000进气方式 自然吸气使用 GT-POWER 建立发动机一维模型时，假定进入气缸内的气体为理想气体，满足理想气体状态方程，发动工作时的环境温度和压力都是不变的，即每次循环开始的初始条件相同，且各连接管路、进排气门等都无弹性变形，各连接部件密封良好，依据已知的发动机结构参数建立的一维虚拟发动机仿真模型，如图 4-1 所示。
燕山大学工程硕士学位论文将进气温度mT 看作常数，而温度对喷油量的影响在控制策略的修正项中进行考虑，故可设置常数 K。mf m( / )VKm RT A F (4-8)整理公式(4-7)和(4-8)可得喷油脉宽pT 如式(4-9)所示p m cT =Kp (4-9充气效率的估算是一个比较复杂的函数，主要取决于发动机的转速和负荷，一般通过台架实验获得。本文充气效率的确定为根据将原发动机进行电喷改造时ECOWORK 厂家提供的参数，其为关于发动机转速与进气歧管压力的拟合函数，以MAP 图的方式插入到控制策略中。充气效率 MAP 如图 4-4 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]汽车行业近一年回顾产销数据[J]. 赵黎. 汽车纵横. 2019(12)
[2]2018年中国汽车市场运行情况及2019年预测[J]. 许海东. 汽车纵横. 2019(02)
[3]基于快速原型的SCR系统电控平台开发设计[J]. 高伟,范青,高磊,李旭初,岳广照,赵永来. 内蒙古农业大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]中国汽车市场2018上半年运行情况及全年市场销量预测分析[J]. 许海东. 汽车纵横. 2018(08)
[5]变宽度圆盘剪切机控制方案的实验研究[J]. 张若青,史喆琼. 仪表技术与传感器. 2015(08)
[6]汽油机加速瞬态工况空燃比优化控制研究[J]. 胡忠录,李岳林,张冬瑜. 机械科学与技术. 2015(01)
[7]发动机怠速进气量计算控制策略的实现[J]. 朱敏,郑建波,徐凤,王恺,张春娇,张凡武,田丰民. 汽车工程. 2013(11)
[8]2011年底全国机动车保有量达2.25亿辆[J]. 佳琳. 商用汽车. 2012(02)
[9]基于Simulink/RTW的汽车电子控制系统的研究[J]. 邱宝梅,左文英,王凤娟. 计算机测量与控制. 2011(05)
[10]基于MATLAB的晶闸管电动机软启动系统仿真[J]. 张小平,周晓宇. 自动化技术与应用. 2011(04)
博士论文
[1]电控汽油机燃油喷射及点火控制系统的设计与实验研究[D]. 张翠平.太原理工大学 2007
硕士论文
[1]基于模糊自适应分数阶PID伺服控制系统研究与设计[D]. 单亚运.江苏科技大学 2018
[2]可标定点火提前角调节器的设计与实现[D]. 王宝文.哈尔滨工程大学 2017
[3]基于神经网络和LSSVM的汽油机点火提前角组合预测研究[D]. 王重阳.长沙理工大学 2017
[4]LNG发动机喷气与点火系统及其控制方法研究[D]. 汪宣峰.太原理工大学 2016
[5]基于MPC5634M的发动机电控单元硬件系统设计与研究[D]. 李甫光.合肥工业大学 2014
[6]磁电机自动化检测系统的设计与开发[D]. 程锐.华中科技大学 2013
[7]基于模型的电喷摩托车自动标定系统的应用研究[D]. 王福香.天津大学 2010
[8]参照AUTOSAR标准的SmartOSEK OS 4.0的设计与实现[D]. 张吕红.浙江大学 2010
[9]汽油机电控单元原理机的研制及控制策略研究[D]. 曹阳.上海交通大学 2009
[10]基于实时操作系统的汽油机电子控制系统研究[D]. 陈喆.吉林大学 2007
本文编号：3540316
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