用于闭环燃烧控制的实时气缸压力估计算法

用于闭环燃烧控制的实时气缸压力估计算法

在发动机燃烧技术和性能控制方面，气缸压力经常作为反馈信号应用于发动机闭环燃烧控制算法。为了能够获得一个实时、准确的气缸压力数据，气缸压力传感器的输出数据需要利用信号处理的方法，以降低采集信号存在偏移和噪声等问题，提高发动机状态实时诊断能力和燃烧控制准确性。针对普遍采用的基于低通滤波器或动态均值滤波技术的气缸压力传感器信号处理方法，提出了一种基于模型的估计算法。该算法根据提取的实时缸压传感器信号来估计50%燃烧率的曲柄转角位置和基于一个循环周期上的平均有效气缸压力，并基于估算的气缸压力作为反馈信号，实现准确的实时发动机闭环燃烧控制和状态诊断。该模型的建立是根据燃烧率函数的定义，利用发动机燃烧模型、曲柄转角位置和缸内压力传感器实时数据来预测气缸内平均有效压力。同时，利用线性参数变化技术和遗传算法来识别出线性样条函数，设计了一个线性参数变化校正的估计增益，用于扩大在发动机运行图上估算覆盖区域，实现对实时瞬态气缸压力的估算。该方法利用高保真发动机模拟器在测功机上的试验数据进行估算性能测试。结果验证了估算的气缸压力对于降低传感器噪声和提高模型控制误差的有效性，且计算成本低。

刊名：Mechanical Systems and Signal Processing（英）

刊期：2013年第38期

作者：Ahmed Al-Durra et al

编译：吴涛