用于雙噴射系統(tǒng)汽油機空燃比控制的自適應(yīng)算法

用于雙噴射系統(tǒng)汽油機空燃比控制的自適應(yīng)算法

進氣道端口噴射和缸內(nèi)直接噴射（PFI+DI）構(gòu)成的雙噴射系統(tǒng)已被越來越多地應(yīng)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(jīng)濟性和排放特性的首要因素，實現(xiàn)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(fā)的空燃比控制算法主要適用于單獨使用的PFI系統(tǒng)或DI系統(tǒng)，并不適用于雙噴射系統(tǒng)。因而，需要開發(fā)出適用于雙噴射系統(tǒng)的空燃比控制算法。

為雙噴射系統(tǒng)開發(fā)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(jié)果反饋到空燃比控制單元中，據(jù)此判斷燃油噴射量的增加或減少。由于氧氣傳感器的反應(yīng)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(tài)補償器對時滯環(huán)節(jié)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(shù)據(jù)對當(dāng)前的控制數(shù)據(jù)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(tǒng)改造為PFI+DI雙噴射系統(tǒng)，采用動力系統(tǒng)控制模塊（PCM）并基于汽油機轉(zhuǎn)速和負荷查找表進行汽油機控制。結(jié)果顯示，所開發(fā)的自適應(yīng)算法能夠根據(jù)汽油機轉(zhuǎn)速和負荷情況，實現(xiàn)對空燃比的實時自適應(yīng)控制。此外，該自適應(yīng)算法還能夠?qū)FI系統(tǒng)和DI系統(tǒng)進行獨立控制。

AdithyaP ReddyRangaet al.SAE2017-01-0588.

編譯：張振偉