本文關(guān)鍵詞：基于扭矩的增壓發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略研究

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【摘要】：當(dāng)今世界,隨著汽車(chē)的日益普及,其導(dǎo)致的化石能源過(guò)度消耗和環(huán)境污染問(wèn)題愈發(fā)嚴(yán)重,政府和汽車(chē)企業(yè)都致力于設(shè)計(jì)既可以滿足駕乘人員的動(dòng)力性要求,又可以降低油耗、減少污染的汽車(chē)。為此越來(lái)越多的新技術(shù),如：可變氣門(mén)正時(shí)、廢氣再循環(huán)、渦輪增壓、缸內(nèi)直噴等技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。其中增壓技術(shù)不僅能提高汽車(chē)的動(dòng)力性,而且可以獲得更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。新技術(shù)的出現(xiàn)導(dǎo)致了汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)由單純機(jī)械結(jié)構(gòu)向機(jī)電一體化的方向發(fā)展。同時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)也由單一功能控制向集中控制發(fā)展。在這種情況下,基于扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)成為了汽油機(jī)的發(fā)展必然趨勢(shì)。該控制系統(tǒng)一方面綜合考慮汽車(chē)行駛過(guò)程中的能源需求,將其統(tǒng)一為發(fā)動(dòng)輸出扭矩的需求,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)管理系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和靈活性；另一方面通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略的優(yōu)化,在滿足車(chē)輛動(dòng)力性的同時(shí),減少油耗與排放。本文以4缸渦輪增壓汽油機(jī)為研究對(duì)象,采用基于扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)控制思想,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和控制算法的研究。首先,以某國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)為原型,根據(jù)其電子節(jié)氣門(mén)的工作原理,建立了包括節(jié)氣門(mén)本體、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等在內(nèi)的節(jié)氣門(mén)仿真模型；分析了該發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的氣缸燃燒和進(jìn)排氣過(guò)程,設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)本體的仿真模型。并且基于GT-power與Simulink的聯(lián)合仿真技術(shù),搭建了一個(gè)高精度的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。其次,搭建了發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火噴油系統(tǒng)模型�；诎l(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩需求,設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣控制策略。建立了節(jié)氣門(mén)空氣流量、氣缸空氣充量的動(dòng)力學(xué)模型,同時(shí)提出了基于能量平衡的增壓器控制策略；設(shè)計(jì)了包括發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣量閉環(huán)控制、節(jié)氣門(mén)開(kāi)度閉環(huán)控制和增壓壓力閉環(huán)控制在內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)三閉環(huán)控制策略。最后,研究了發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)控制器的控制方法,在傳統(tǒng)PID控制的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)智能積分PID控制和模糊智能積分PID控制器,以此提高發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的控制質(zhì)量。提出并改進(jìn)了電子節(jié)氣門(mén)與增壓壓力聯(lián)合控制策略。通過(guò)GT-power與Simulink的聯(lián)合仿真及實(shí)車(chē)轉(zhuǎn)轂實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的控制策略不僅可以滿足車(chē)輛行駛過(guò)程中的扭矩需求,而且在提高發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩響應(yīng)品質(zhì)、提升燃油經(jīng)濟(jì)性方面具有一定的效果。
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U464.135

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1279025