基于模型的电控发动机标定技术

阐述了基于模型标定的技术国内外发展概况.论述了包括试验设计技术、模型构建技术、参数优化技术和MAP生成技术在内的基于模型标定的关键技术.指出,基于模型标定技术在国内电控发动机开发过程中的应用还不够成熟和广泛,而瞬态工况下基于模型的电控发动机标定技术、基于模型的控制技术和基于耦合模型的整车标定技术,将成为电控发动机基于模型标定技术的发展趋势.     

基于重要工况点的柴油机逐点模型标定

电控柴油机的标定需要综合考虑油耗、排放、进排气温度等因素,但随着国五排放法规的实施,导致标定难度成指数级增加,传统的标定手段工作量大,成本高。文中在模型标定的基础上提出了基于重要工况点的逐点模型标定方法。通过聚类分析并结合实际排放特性分析,选出NEDC循环工况中重要工况点;采用空间填充法完成对各工况点的试验设计,并通过台架试验采集发动机试验数据;在完成各响应模型搭建的基础上,通过遗传算法得到各工况点下的最优燃烧参数组合;根据三次多项式拟合完成MAP绘制;基于万有特性试验对MAP进行优化,同时进行整车转鼓排放试验。研究结果表明,该标定模型生成的MAP具有良好的燃油经济性和较好的排放性能,可以准确地预测发动机响应参数,相较于人工标定油耗降低了15%。     

共轨柴油机基于模型标定方法应用研究

利用基于模型标定方法对某共轨柴油机进行经济性标定优化;系统介绍了基于模型标定方法的3个阶段,即试验设计、发动机统计建模和标定优化。试验结果表明,优化后的发动机燃油消耗率MAP有明显改善,且整个标定过程耗时较少。     

电控预混合式气体燃料发动机后台管理软件的开发

介绍了预混合式气体燃料发动机的后台管理软件的改进方案，软件在原有基础上改为基于USB串行通讯方式，增加了MAP图生成模块、FLASH控制模块和爆震检测控制模块等，使得该软件系统更加完善和适用。     

插电式混合动力汽车发动机ECU标定系统设计

针对插电式（Plug—in）串联混合动力汽车发动机。开发了基于CAN总线的发动机电控单元（ECU）标定系统。研制了USB／CAN通信模块,用于USB1．1协议与CAN2．0协议的转换。确保PC机与ECU之间的高速通信。标定软件基于Visual Basic 6．0语言,集成SQL语言、OLE、动态链接库、ActiveX等多项技术,可实现发动机状态参数的采集和显示、控制参数的修改、MAP标定及数据库管理等功能。该系统目前正用于微型串联式混合动力汽车发动机ECU的标定。     

基于进气流量的电控柴油机EGR系统控制策略研究

针对现代电控柴油机废气再循环系统的功能和作用,对EGR系统的控制策略进行了分析,设计了基于实现发动机理论进气需求量为控制目的,对EGR阀和TVA阀进行联合控制的策略。通过MATLAB/Sim-ulink软件平台编写了EGR和TVA联合控制策略,并使用Targetlink工具生成C代码且集成到试验ECU。在发动机试验台架上,对控制系统中的基本MAP图进行标定并对EGR系统的控制功能进行了验证。台架试验结果表明,该控制策略通过对EGR和TVA的联合控制,可以实现对柴油机各工况下新鲜进气量的快速准确控制,控制效果满足预期要求。     

高压共轨轨压PID控制算法自动代码生成应用研究

运用Matlab/Simulink的Real Time Workshop Embedded Coder模块生成PID控制代码,与发动机控制算法集成,应用于高压共轨柴油机轨道压力控制。通过PCMaster软件监控和标定PID控制参数,在VM R425DOHC柴油机上进行调节,调节后的控制参数取得预期的轨压控制结果。研究结果表明,在发动机控制算法开发中应用自动代码生成技术,可以实现建模和底层代码的分离,加快控制算法的开发。     

电控柴油机离线标定系统的研究

为了满足电控EGR系统开发需求而设计了柴油机标定系统,系统由上位机和下位机组成.下位机负责数据的实时采集并将其实时地传送给上位机.其运行的程序基于实时操作系统μC/OS-Ⅱ的信号采集模块、并行通信模块和标定模块.上位机运行panther软件,以自动保存采集的数据供离线标定用.采用基于模型的标定方法以优化控制系统MAP图,通过空间填充试验设计将原有861个工况点缩减至60个.     

4JB1高压共轨柴油机开发研究

设计了4JB1柴油机共轨化的总体匹配方案和共轨柴油机的喷油量、共轨压力、喷射定时、预喷射等模块的匹配控制策略,分析了工况点使用频度对标定匹配中MAP步长和维数的影响。研究结果表明,采用变步长标定优化MAP,有效地提高了匹配效率,匹配后的发动机达到欧Ⅲ排放水平。     

雪佛兰故障案例分析汇编（十四）

案例84：车型：景程 VIN：LSGVS54Z95Y023201行驶里程：60102km 故障现象：行驶时仪表上的发动机故障灯常亮。故障诊断：连接TECH2，查询发动机控制模块有1个故障码：P0107，进气歧管绝对压力传感器（MAP）电路电压低。进气歧管绝对压力传感器响应进气歧管的压力变化，压力是根据发动机负荷而变化的。发动机控制模块（ECM）给MAP的5V参考电压电路提供5V电压，发动机控制模块也给低参考电压电路提供接地，MAP通过MAP信号电路向发动机控制模块提供1个信号，该信号与进气歧管的压力变化相关。在进气歧管绝对压力较低时如怠速或减速期间，发动机控制模块应     

车用柴油机加速瞬态过程控制策略研究

设计了车用柴油机在加速瞬态过程中的控制策略,建立了直列4缸电控单体泵柴油机的数学模型,模型包括燃烧模块、进排气系统模块、带中冷的增压器模块和控制器模块。在加速过程中,针对废气涡轮增压器的滞后问题,设计了一阶油门滤波的油量供给策略。通过仿真研究,给出了根据空燃比和发动机转速变化量决定的控制时间常数。     

车用汽油机初始喷油脉谱的仿真标定

针对传统台架试验法标定初始喷油脉谱缺乏严格的科学性、效率较低的缺点,提出了基于汽油机模型仿真标定初始喷油脉谱的控制策略。以Matlab/Simulink为平台,构建由汽油机模型和比例积分控制器组成的初始喷油脉谱标定用模型,并验证其有效性。在此基础上,通过调整比例积分控制器的相关参数控制外部负荷以稳定汽油机转速,进而获取相应工况下的喷油脉谱数据。为简化标定过程,设计相应程序自动调用标定模型进行动态仿真。结果表明,该策略明显缩短了开发周期,降低了费用,从而提高了标定效率,为汽油机的标定优化提供了可能性。     

电控多点喷射汽油机的多目标规划匹配实验研究

本文用多目标规划的方法设计了空燃比分布表格，在其指导下对油特性ＭＡ进行了匹配实验。以满足提高经济性和动力性，降低排放的要求；     

快速控制原型技术在水平对置二行程柴油机上的应用

根据水平对置二行程柴油机控制逻辑和喷射时序要求,使用Matlab/Simulink构建系统的控制策略和算法模型,包括轨压控制、状态检测、喷油量计算、逻辑处理和凸轮轴信号模拟模型.模型中轨压控制采用增量式数字PID控制算法,转速控制采用MAP查询方式.控制策略和算法模型的建立应用了Simulink模块库,系统状态检测模型...     

柴油机SCR系统控制策略研究与软件设计

为有效地降低柴油机排气污染物NO_x,结合模块化设计思想,在Matlab/Simulink环境下完成SCR控制软件的开发。软件主要包括数据管理模块、SCR状态模块、尿素量计算模块和任务模块,其中尿素量计算模块采用基本尿素喷射量计算、尿素量修正和闭环反馈调节的组合方式提高尿素量计算精度。软件经代码生成后刷写至SCR控制器DCU中,在试验台架上完成ESC和WHTC循环测试。试验结果表明:在ESC和WHTC试验循环下,NO_x转换效率分别高于79.09%和72.35%,经催化还原后排放值分别低于1.836g/(kW·h)和2.147g/(kW·h),满足国Ⅴ法规的限值要求。     

发动机电子控制半实物仿真试验平台的开发

以Jetta AT1．6轿车为对象。在分析其发动机电子控制系统主要传感器工作原理的基础上。设计了基于ARM微处理器芯片LPC2119的发动机传感器信号采集和信号模拟电路．利用Matlab／Simulink建立了发动机的半实物仿真模型．开发了汽车发动机电控半实物仿真试验平台。在所开发的试验平台上对Jetta AT1．6轿车的发动机ECU进行了性能测试,获得了基本map图和一些修正曲线。为ECU控制算法设计提供了有效的参考。同时,实车的测试结果与半实物仿真模型的计算结果基本一致,从而验证了所建发动机模型的正确性。试验结果表明,所设计的半实物仿真试验平台获得了满意的效果,不仅可以用于教学,而且可用来开发、调试及检测汽车的发动机电子控制系统。     

基于多维模型的电喷汽油机MAP图的数值生成

将DPIK点火模型和单步燃烧模型集成在K IVA-3V中,构建汽油机MAP研究的多维模型。对汽油机工作过程进行数值模拟,并以动力性、经济性和指示功为控制条件,结合试验数据对点火提前角和喷油脉宽进行优化。研究表明:用多维模型模拟的方法生成的MAP可以作为电喷汽油机的初始MAP。     

基于CPLD的高压共轨柴油机电磁阀驱动系统设计

优化了高压共轨柴油机电磁阀驱动策略,设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的高压共轨电磁阀喷油驱动系统。采用图形与硬件描述语言(HDL)混合设计方式,对CPLD进行模块化编程,实现了对电磁阀的电流驱动控制。该系统集成度高,灵活性强,响应速度快,将电磁阀驱动开关的PWM调制频率降至50 kHz以内,提高了驱动性能和能源利用率,降低了系统功耗,并具有较强的稳定性。     

基于CAN总线的汽油机管理系统标定平台开发

将CAN转USB接口技术应用于发动机标定系统中,实现了标定主机和发动机各待标定电控单元之间的实时准确数据通信,具有连接简单、传输速率高和控制系统扩展性好等优点。在优化过程中采用了Bayesian算法,缩短标定时间并提高了标定精度。最后针对WF4C27F-E汽油机进行了标定试验,获取了充量系数和点火提前角MAP图。