GDI發(fā)動機可變氣門正時系統(tǒng)中進排氣凸輪軸控制策略的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著機動車數(shù)量的爆發(fā)式增長，汽車尾氣的排放越來越引起大家的重視，從最近全國大范圍、長時間的霧霾天氣可以看出，汽車尾氣也是導致霧霾天氣出現(xiàn)的重要因素，北京、上海、天津等一線城市也已經(jīng)通過限號的方式來控制機動車數(shù)量，經(jīng)濟的發(fā)展不應(yīng)該以犧牲環(huán)境為代價。最近幾年，各大車企推出多款新型發(fā)動機，搭載了許多先進的技術(shù)。包括缸內(nèi)直噴（一般都帶有雙VVT功能，有的還帶氣門升程可變系統(tǒng)）、渦輪增壓，機械增壓，可變氣缸等。還推出了諸多小排量大功率的發(fā)動機，如

2、最近福特公司和美國通用公司推出的新款三缸1.0T直噴渦輪增壓發(fā)動機，采用鋁合金缸體，升功率可以達到92kw，最大扭矩可以達到170n·m，全面提高了小排量發(fā)動機的動力輸出，基本與2.0L自然吸氣機型相當，而油耗和排放卻大大降低，這不愧為一兩全其美的設(shè)計。缸內(nèi)直噴發(fā)動機（簡稱GDI，F(xiàn)SI，SIDI等等）以其油耗低，動力性能好，低溫啟動性能好和排放低等諸多優(yōu)勢成為當今諸多汽車廠家研究的重點，電控單元(ECU)的軟硬件開發(fā)作為GDI發(fā)動機技

3、術(shù)領(lǐng)域的一個重要組成部分，也是核心技術(shù)，成為了研究的重點。
　　ECU模塊中的軟件設(shè)計是電控開發(fā)過程中的重點和難點，涉及到模塊的功能、策略、通信、算法、控制邏輯等。在整個項目的研究過程中，實驗室其他同學完成了臺架實驗用GDI發(fā)動機ECU硬件部分的整體設(shè)計，包括爆震信號檢測電路、點火驅(qū)動電路、噴油驅(qū)動電路、傳感器信號處理電路、VVT執(zhí)行機構(gòu)電磁閥驅(qū)動電路等。
　　本文針對葉片式VVT機構(gòu)的汽油機，在軟件策略方面，設(shè)計了VVT進

4、氣排氣凸輪軸控制策略，通過獲取到的相位期望值，并與曲軸信號相對位置做判斷，獲取差值信號，并分別標定了PID三個參數(shù)的map，應(yīng)用PID算法在不同工況下對占空比信號進行閉環(huán)控制。再將計算好的占空比信號輸送給OCV閥，再通過液壓控制電磁閥供油和瀉油通路來改變凸輪軸的相位，從而調(diào)節(jié)進氣和排氣門的正時，優(yōu)化氣缸進氣和排氣的過程，提高了充氣效率，改善動力輸出和燃油經(jīng)濟性。仿真結(jié)果表明，通過PID控制，凸輪軸相位能夠很好的根據(jù)目標值做出相應(yīng)的響應(yīng)。