基于振動信號及飛輪轉(zhuǎn)速信號相耦合的HCCI汽油機燃燒反饋控制研究.pdf

1、HCCI(均質(zhì)充量壓縮著火)燃燒是一種高效、低溫、低排放的新型燃燒方式，近年來成為內(nèi)燃機研究領(lǐng)域的焦點之一。由于缺乏對HCCI燃燒進行直接控制的有效手段，因此HCCI控制系統(tǒng)中燃燒反饋技術(shù)變得尤為重要，成為HCCI工程應(yīng)用的制約瓶頸。本研究提出一種聯(lián)合使用發(fā)動機飛輪轉(zhuǎn)速信號和振動傳感器信號的燃燒實時反饋技術(shù)，對于解決這一瓶頸技術(shù)問題，具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本文在一臺裝有全可變氣門機構(gòu)的單缸汽油HCCI發(fā)動機上，通

2、過分析不同HCCI燃燒工況下的振動傳感器信號和飛輪瞬時轉(zhuǎn)速信號與HCCI燃燒特征參數(shù)的相關(guān)性特征，提出了耦合應(yīng)用振動傳感器信號和飛輪瞬時轉(zhuǎn)速信號反饋燃燒信息，提高反饋精度的方法。
　　 根據(jù)所提出的耦合反饋思想，對爆震信號和飛輪瞬時轉(zhuǎn)速信號進行了信號處理分析，提取出了爆震信號和瞬時轉(zhuǎn)速信號特征量。建立了一套基于爆震傳感器信號7個特征量和飛輪轉(zhuǎn)速信號14個特征量的燃燒信息反饋模型，包括失火檢測模型、最大壓升率上邊界檢測模型、燃燒模

3、式辨識模型、CA10反饋模型和CA50反饋模型。在常用工況下，CA50反饋模型的平均預(yù)測誤差小于0.7°CA。
　　 針對HCCI汽油機燃燒反饋計算的復(fù)雜性，以及HCCI汽油機控制的復(fù)雜性，本文提出了基于多核單片機的實時多任務(wù)高速并行處理機制。采用多核單片機，通過充分發(fā)揮單片機硬件的并行處理能力，將飛輪瞬時轉(zhuǎn)速測量、振動信號檢測與分析以及發(fā)動機驅(qū)動控制功能模塊，分別放于不同的硬件單元和計算核中。通過采用實時多任務(wù)調(diào)度機制，實現(xiàn)了