基于進(jìn)氣量估計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制.pdf

1、在污染日益嚴(yán)重的今天，有關(guān)排放的法規(guī)相繼制定，各國(guó)對(duì)汽車以及發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提出了更為嚴(yán)格的要求。研究表明，空燃比控制是影響發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性，經(jīng)濟(jì)性和排放性的重要因素。
　　本文針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制問(wèn)題進(jìn)行了綜述，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制的研究現(xiàn)狀。研究表明影響空燃比精準(zhǔn)控制的主要原因是氣缸進(jìn)氣量估計(jì)問(wèn)題。由于進(jìn)入氣缸中的空氣不能直接測(cè)量，并且系統(tǒng)中還存在傳輸時(shí)滯，都對(duì)進(jìn)氣量的估計(jì)增加了難度。本文提出了基于進(jìn)氣量估計(jì)的輸出反饋控制方法。該

2、方法具有較好的快速性，同時(shí)，通過(guò)輸出反饋控制可以有效減小偏差，具有良好的控制效果。
　　首先，分析了發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理，并建立了面向控制的發(fā)動(dòng)機(jī)模型，包括節(jié)氣門處的空氣質(zhì)量流量模型以及進(jìn)氣歧管壓力模型。同時(shí)，考慮到氧傳感器自身的延遲和響應(yīng)特性，對(duì)其進(jìn)行了建模和分析。
　　其次，本文詳細(xì)研究了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸瞬態(tài)進(jìn)氣量估計(jì)算法?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，詳細(xì)分析了造成發(fā)動(dòng)機(jī)噴油指令延遲的原因，為了消除由油路時(shí)滯造成的偏差，提高發(fā)動(dòng)機(jī)空燃

3、比控制精度，設(shè)計(jì)了基于進(jìn)氣歧管壓力的發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸進(jìn)氣量估計(jì)和預(yù)測(cè)算法。并且設(shè)計(jì)了基于氧傳感器的氣缸進(jìn)氣量估計(jì)的PI閉環(huán)誤差補(bǔ)償。利用該預(yù)測(cè)算法對(duì)空燃比進(jìn)行前饋控制，并在仿真軟件en-DYNA中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，前饋偏差明顯減小。
　　考慮到系統(tǒng)中存在的參數(shù)不確定性以及模型的不確定性，需要對(duì)系統(tǒng)加入反饋控制。本文將采用最優(yōu)H∝輸出反饋控制策略對(duì)空燃比進(jìn)行反饋控制。首先，介紹了最優(yōu)控制問(wèn)題的基本結(jié)構(gòu)，其次進(jìn)行了混合靈敏度函數(shù)的設(shè)計(jì)以及加權(quán)