基于扭矩的汽油机控制模型开发及验证

开发了基于扭矩的控制模型,包括传感器信号处理模型、扭矩模型、怠速模型、节气门模型、空气系统模型、起动控制模型等。为了验证基于扭矩的控制系统,将基于扭矩的控制系统写入自主开发硬件,在发动机台架上进行了测试。结果表明发动机起动迅速,起动时间在3 s以内。怠速转速稳定,怠速转速波动在±10 r/min以内。进怠速和出怠速时过渡平滑。瞬态工况过渡平滑,发动机最高转速运转稳定。基于扭矩控制模型扭矩控制精度在5%以内。试验结果表明自主开发的系统控制功能基本完备,能较好地满足扭矩控制要求。     

某GDI汽油机整车燃烧分析与研究

汽油机是通过燃烧将汽油的化学能转化为动能来工作的,燃烧过程中有无爆震以及燃烧稳定性与汽油机性能息息相关,本文基于AVL燃烧分析仪对某GDI汽油机在整车路试过程中的燃烧情况做了分析与研究,整车燃烧分析试验结果显示,在较为苛刻的高速环路试验和山路试验工况下,该GDI汽油机爆震频率极低,燃烧稳定性良好,无爆震风险。     

基于扭矩的汽油机控制模型优化匹配研究

完成了基于扭矩的控制模型匹配标定,包括驾驶员需求扭矩模型匹配标定,摩擦扭矩和泵气损失扭矩匹配标定,每缸进气量与平均指示压力关系匹配标定,点火角效率损失和空燃比效率匹配标定,节气门模型匹配标定,空气系统模型匹配标定。标定结果表明,随着转速和平均指示压力升高,摩擦损失逐渐增加。随着冷却水温的降低,摩擦损失逐渐增加,随着进气量和转速的增加,泵气损失增加,平均指示压力和每缸进气量基本为线性关系。自主开发的控制系统经过匹配标定,能精确控制发动机稳定运转,表明开发的控制系统能达到预定的控制目标。     

均质GDI汽油机混合气形成的影响因素研究

文中以一款增压直喷汽油机燃烧系统开发为例,从低速及高速两种工况,研究了气道及燃烧室形状、油束布置方案等因素对缸内混合气形成过程的影响。分析结果显示改变进气道及燃烧室屋脊形状、增加缸盖排气侧挤气面积以及调整油束喷射角度,可以提高缸内滚流运动强度、加强油气混合过程,从而有效改善了点火前缸内混合气的分布情况。研究了高转速下喷油时刻对混合气形成及燃油湿壁情况的影响,结果显示喷油起始角为390°CA时综合效果较好。采用较优方案组合进行的初步性能试验表明,外特性及部分负荷工况下的燃烧效率较高,动力性及经济性基本达到既定目标。     

HCCI汽油机试验台架及其控制系统开发

基于1台双缸汽油机的改造搭建了HCCI汽油发动机试验台架及其控制系统.该系统基于不同的控制策略,可实现发动机不同的运行模式,同时可对缸压、离子电流等参数进行采集.试验结果表明,该发动机可成功实现从单缸SI模式过渡至另一缸HCCI模式的切换;控制系统可根据两缸的特点对空燃比、点火相位等参数进行有效控制,满足HCCI试验的基本要求.     

基于模型的GDI增压发动机爆震控制系统设计

为准确检测并有效控制GDI增压发动机的爆震,设计了一种控制系统。该系统通过爆震传感器检测缸体振动情况,通过信号处理提取相应能量值,依据能量值大小判断是否发生爆震及爆震强度,并区分为普通爆震和超级爆震。对前者采取推迟点火角来控制,后者采取燃油加浓、凸轮轴调节和断油措施来控制。HIL和台架测试结果表明,该系统能准确检测并有效控制爆震,以保证发动机的动力性、经济性和安全性。     

汽油机稀薄燃烧研究的新进展——从GDI到HCCI

论述了GDI采用分层稀薄燃烧的工作特点,详细分析了其开发使用中的难点问题。同时,对被称为第4种燃烧方式的均质混合气压燃模式进行了介绍,总结和分析了它有可能大幅度提高汽油机热效率和降低NOx排放的特点和原因,并提出它在全工况平面内的着火燃烧控制方面的难度。通过分析认为,GDI与HCCI方式的有机结合可能是未来高效低污染汽油机的发展方向。     

汽油机爆震及其控制系统研究

基于近几年来汽油机普遍注重提高性能而产生的爆震可能性增高的现象,文章主要从汽油机产生爆震的现象、原因、危害等几个方面去论述产生这种爆震的成因及其预防和台架控制方法。     

不同稀释燃烧技术对GDI汽油机性能的影响

在发动机试验台上,对1.5 L四缸缸内直喷涡轮增压汽油机分别进行了过量空气稀释燃烧、EGR稀释燃烧与原机的经济性、排放特性对比试验研究。结果表明,过量空气稀释燃烧技术具有较大的缸内多变指数,同时可以采用更大的点火提前角,获得了最优的燃烧相位和经济性;EGR稀释的HC排放高于原机和过量空气稀释的燃烧;原机与EGR稀释的CO排放水平相当,而过量空气稀释燃烧处于较低水平;EGR稀释燃烧技术由于燃烧温度的降低与低氧氛围的因素使其NOx排放处于最低水平。为实际改善汽油机的经济性和排放特性提供理论依据。     

一种GDI汽油机摩擦轮异响问题的解决方案

在当今内燃机技术发展中,在发动机前端轮系使用摩擦轮来控制机械水泵工作,使发动机快速暖机,是实现节能减排的方案之一.针对摩擦轮工作过程中产生的异响问题,文章介绍了该摩擦轮异响的原因及解决方案.     

二次喷射时刻对 GDI 汽油机颗粒物排放的影响

研究了缸内直喷汽油机在不同二次喷射时刻条件下的颗粒物粒径分布特性。试验工况为最大扭矩转速2000 r／min工况,负荷率分别为10％,30％,60％。试验结果表明：不同二次喷射时刻下,缸内直喷汽油机颗粒物粒径呈单峰分布,低负荷数量峰值在对应的积聚模态70 nm附近。低负荷下,合理优化二次喷油时刻可以降低颗粒物排放;中等负荷时,单次喷射的颗粒物排放远低于二次喷射。     

VVL耦合喷油策略对GDI汽油机混合气形成的影响

利用三维仿真软件Ansys Fluent建立了GDI汽油机的仿真计算模型,就变气门升程耦合不同喷油策略对缸内气流运动和混合气形成的影响进行了模拟计算。结果表明,与大气门升程工况相比,小气门升程工况的缸内湍流运动强度、燃油蒸发和湿壁情况以及点火时刻混合气质量都明显改善;在小气门升程工况,采用两段喷油会缩短油气混合时间,过度推迟二次喷油时刻会恶化混合气质量和燃油湿壁情况;在大气门升程工况,两段喷油会改善混合气均匀性,随着二次喷油时刻推迟,燃油蒸发量增加,湿壁情况加剧,混合气质量得到改善;小气门升程工况下采用二次喷油时刻为470°曲轴转角,前后两次喷油量比例为7∶3的两段喷油方案在燃油蒸发和湿壁以及点火时刻缸内混合气质量这几个方面的效果都很好,是最合理的方案。     

基于51单片机的汽油机废气再循环控制系统设计

为降低发动机的NOx排放,设计了基于51单片机的汽油机废气再循环(EGR)控制系统。通过传感器获取发动机信息,其中数字信号直接送往单片机;模拟信号需经模/数(A/D)转换送往单片机。单片机计算后输出脉冲宽度调制(PWM)信号驱动执行机构,控制进入气缸的废气量。电控系统有良好的控制精度,可实现不同工况下的EGR控制。最后,编写的程序通过了Keil软件的仿真。     

汽油机的不稳定工况与化油器控制系统

为解决231A_4G型化油器在不稳定工况下存在的问题,采用了一种化油器附加控制系统.介绍了该系统的结构与效果.     

基于快速原型系统的汽油机控制策略开发

介绍了发动机控制策略开发流程、模块开发和仿真测试。使用Mototron快速原型工具,针对1.8VVT发动机,按照V模式开发了基于扭矩结构的发动机控制策略,进行了台架和整车标定试验。试验结果表明,开发的控制策略可以较好地实现对发动机和整车的控制。     

汽油机最大扭矩和相应转速的简易找法

众所周知,在进行汽油发动机台架试验时,需先确定最佳点火提前角度,以保证试验结果的正确性。确定最佳点火提前角,一般需要制取点火调整特性曲线。由于汽油发动机生产工艺上允许的不可避免的差异和主要附件如化油器、分电器等性能允差,所以用任意选定的转速制取的点火调整特性曲线来确定最佳点火提前角并不都准确,     

汽油机点火正时微处理机自适应控制系统的研究

本文介绍了一种利用微处理机自适应控制汽油机最佳点火正时的系统。该系统由一单板微处理机和一套全晶体管电子点火装置组成,反馈信号由汽油机转速传感器检取。汽油机稳定工况的台架试验和整车道路试验表明:用这种自适应控制点火系统与用机械分电器装置相比,汽油机的输出功率增大,油耗率下降,整车的动力性和燃油经济性得到提高。     

缸内直喷式汽油机的开发

最近日本采用新型燃烧技术开发了缸内直喷式汽油机。这种新技术包括产生气体滚动的直立进气道、实现最佳喷雾扩散和雾化的电磁涡流喷射器、维持充量分层的紧凑活塞凹坑,还有其它能够理想控制发动机的高新技术。这种新型ＧＤＩ（缸内直接喷射汽油）发动机采用超稀薄分层燃烧方法,在部分负荷时实现了较高热效率,要满负荷时通过均匀燃烧实现了发动机的高性能。     

基于 Simulink 的小型汽油机 ECU 底层驱动开发

针对小型汽油机电控系统,选择freescale MC9S12P128芯片作为微处理器,使用Simulink软件模块化的开发方式,设计出适用于小型汽油机EC U的通用底层驱动模块。该方式可使底层驱动软件与发动机的控制软件完全独立,并具有便于移植和调试等优点。对电控系统底层驱动软件进行了输入信号采集试验、硬件在环试验和发动机台架试验,试验结果表明,开发的底层驱动模块程序可靠性好,实时性和快速响应能力强,满足发动机控制需求。