基于模型的电喷摩托车自动标定系统的应用研究

论文摘要

随着公众能源和环保意识的日益增强,电子控制系统被越来越多地应用到车用发动机上。电控系统之间的耦合作用以及控制参数之间的固有矛盾,导致车用发动机电控系统的标定过程往往需要较高的成本和较长的周期。为了降低标定费用,缩短标定周期,提高标定结果精度,基于模型的自动标定技术已作为电控系统开发的重要手段而得到广泛的研究。因此本文围绕基于模型的自动标定技术展开了以下研究:1、利用Simulink软件和GT-Power软件对试验发动机建立了不同的模型,对比分析了两种模型的运行性能,以及由GT-Power模型和真实发动机在全负荷下的扭矩、功率和油耗率的比较,决定在仿真标定中选用GT-Power发动机模型。2、搭建了由Simulink与GT-POWER相耦合的仿真标定系统模型,完成了负荷控制,生成喷油和点火初始MAP,并且由MATLAB软件的编程功能自动快捷地完成了仿真标定过程。3、建立了由硬件设备、CAN通讯和控制软件等部分组成电喷发动机自动标定系统。硬件部分主要由发动机、测功机、电控系统、空燃比计、排放仪、油耗仪等部分组成。基于LabVIEW 8.6软件编写的自动标定系统控制软件可以在线调整寻优电控发动机的控制参数。介绍了自动标定系统控制的基本原理。4、利用开发的自动标定系统进行了台架标定试验,系统自动寻优控制参数,获得最终的MAP,在真实的台架试验中验证了自动标定系统能够实现预定的功能。本篇论文告诉我们面对复杂而强大电喷发动机系统,基于模型的自动标定技术势在必行!

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 摩托车排放法规的发展
• 1.3 现代车辆发动机电喷系统应用的优越性
• 1.4 基于模型控制的标定技术在电喷系统开发过程中的必要性
• 1.5 电控系统标定技术的发展
• 1.6 课题研究意义与内容
• 1.6.1 课题研究意义
• 1.6.2 课题研究内容
• 第二章 电控发动机建模与仿真
• 2.1 发动机的技术参数
• 2.2 基于MATLAB／Simulink的发动机模型
• 2.3 基于GT-POWER软件的发动机模型
• 2.3.1 GT-Power软件简介及相关原理
• 2.3.2 发动机计算模型的建立
• 2.4 发动机模型与发动机试验的对比分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 仿真标定与初始MAP的获取
• 3.1 基于仿真的虚拟标定平台
• 3.2 模糊自整定PID控制喷油量模型
• 3.2.1 PID控制、模糊控制及二者的结合
• 3.2.2 模糊自整定PID控制器的设计
• 3.3 点火提前角控制器模型
• 3.4 初始喷油点火MAP数据的实验标定
• 3.5 本章小结
• 第四章 发动机自动标定系统
• 4.1 标定的介绍
• 4.2 自动标定系统的结构组成
• 4.2.1 自动标定系统的硬件组成
• 4.2.2 自动标定系统与发动机控制器的通讯
• 4.2.3 自动标定系统的软件组成
• 4.3 自动标定系统控制策略的设计
• 4.3.1 使用空燃比计对喷油量MAP图的自动标定
• 4.3.2 对点火提前角MAP图的自动标定
• 4.4 本章小结
• 第五章 发动机自动标定系统的标定实验
• 5.1 台架试验的准备
• 5.2 稳态工况自动标定试验
• 5.3 本章小结
• 第六章 全文总结和工作展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢