用于雙噴射系統汽油機空燃比控制的自適應算法

用于雙噴射系統汽油機空燃比控制的自適應算法

進氣道端口噴射和缸內直接噴射（PFI+DI）構成的雙噴射系統已被越來越多地應用在汽油機上，用來增加汽油機性能和燃油效率，并降低汽油機排放。而空燃比是影響汽油機動力性、經濟性和排放特性的首要因素，實現空燃比的精確控制，有利于汽油機各項性能的提高。目前，開發的空燃比控制算法主要適用于單獨使用的PFI系統或DI系統，并不適用于雙噴射系統。因而，需要開發出適用于雙噴射系統的空燃比控制算法。

為雙噴射系統開發的空燃比控制算法需要借助氧氣傳感器。利用氧氣傳感器測量排放廢氣中的氧氣含量，并將測量結果反饋到空燃比控制單元中，據此判斷燃油噴射量的增加或減少。由于氧氣傳感器的反應具有一定的時延性，因此為了滿足汽油機各種運行工況變化時對空燃比精確控制的需求，在控制過程中引入一個動態補償器對時滯環節進行補償，并將補償器耦合到控制算法中。控制時，同時采用遞推最小二乘法估計策略，并基于記錄的歷史控制數據對當前的控制數據進行修正。采用美國福特汽車公司F-150皮卡上使用的3.5LV6汽油機對該控制算法的功能進行驗證。試驗前，將測試汽油機的燃油噴射系統改造為PFI+DI雙噴射系統，采用動力系統控制模塊（PCM）并基于汽油機轉速和負荷查找表進行汽油機控制。結果顯示，所開發的自適應算法能夠根據汽油機轉速和負荷情況，實現對空燃比的實時自適應控制。此外，該自適應算法還能夠對PFI系統和DI系統進行獨立控制。

AdithyaP ReddyRangaet al.SAE2017-01-0588.

編譯：張振偉