基于FSC賽車行駛工況的發(fā)動機匹配標定研究.pdf

1、本論文針對我院參加中國大學生方程式汽車大賽(以下簡稱FSC)的參賽賽車進行了發(fā)動機進排氣匹配和適于行駛工況的電控標定。由于發(fā)動機原機進氣系統(tǒng)不符合賽車研制規(guī)則要求,原機排氣管布置不利于降低整車質(zhì)心位置,且賽車在不同競賽項目下的行駛工況特征不同,因此不同的競技項目對賽車發(fā)動機的動力輸出需求不同。針對比賽中的競技項目——直線加速和8字繞環(huán),直線加速需要發(fā)動機輸出扭矩足夠大,而在8字繞環(huán)比賽中,發(fā)動機輸出扭矩越大,賽車因附著橢圓限制發(fā)生側(cè)滑的

2、可能性就越大。在實際比賽時,針對不同比賽項目使用不同進排氣結(jié)構(gòu)相對不便,故論文在進排氣匹配優(yōu)化時以動力性能最佳作為優(yōu)化目標。而針對不同比賽項目切換電控匹配標定方案相對方便,故論文分別就兩個競賽項目進行電控參數(shù)匹配模擬計算,借助計算結(jié)果指導進行適于賽車不同行駛工況的發(fā)動機電控標定匹配。
　　論文詳細闡述了開展賽車發(fā)動機臺架試驗的發(fā)動機進排氣結(jié)構(gòu)初始設(shè)計,傳感器、執(zhí)行器標定,數(shù)據(jù)通信,ECU參數(shù)設(shè)置等工作。通過性能試驗獲取發(fā)動機基于初

3、始進排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計的外特性曲線,用于驗證GT-Power建立的發(fā)動機仿真分析模型,經(jīng)實驗驗證仿真模型的準確性后,借助模型分別討論分析了發(fā)動機進氣歧管長度、穩(wěn)壓箱容積以及排氣管結(jié)構(gòu)形式對發(fā)動機動力性能的影響,進而優(yōu)化匹配設(shè)計發(fā)動機進排氣結(jié)構(gòu)。
　　論文借助GT-Power發(fā)動機仿真分析模型就混合氣濃度、點火時刻等控制參數(shù)對發(fā)動機動力性能的影響進行了模擬計算,為調(diào)整電控參數(shù)實現(xiàn)不同發(fā)動機動力輸出指明方向,并有效提升發(fā)動機電控標定效率。<

4、br>　　針對賽車直線加速工況,經(jīng)比賽競技分析得知該項目需要發(fā)動機輸出足夠大的扭矩。根據(jù)賽車實際傳動系統(tǒng)設(shè)計,建立賽車動力傳動系統(tǒng)GT-Drive仿真計算模型,將不同混合氣濃度對應(yīng)的發(fā)動機外特性曲線導入模型,計算整車75米直線加速理論耗時,比較分析得到發(fā)動機標定目標混合氣濃度,用目標混合氣濃度及計算所得的點火提前角對發(fā)動機輸出扭矩的影響關(guān)系,指導進行發(fā)動機標定試驗,進而得到適于直線加速工況的發(fā)動機控制MAP圖。
　　針對賽車8字繞