实现涡轮增压直喷汽油机燃烧自动控制的参数校准



实现涡轮增压直喷汽油机燃烧自动控制的参数校准

在燃烧阶段，发动机能获得高效率、高性能是非常重要的。发动机的最优控制需要考虑很多性能指标，如平均指示压力、制动燃油消耗率、污染物排放量、废气温度、爆震强度等。由于发动机执行器的数量多，因此控制参数的校准面临很多挑战。

对最优控制参数的校准有很多方法，如当有很多变量影响结果时，基于试验设计是广泛应用的方法，也有基于被控对象的行为特性，利用确定的模型来实现参数校准。

主要阐述了利用极值查找法来实现参数校准，该方法是同时改变所有控制变量的参数值来评估各自对于目标函数的影响，在参数标定过程中利用自动切换控制设置来求解最优解。该方法是基于燃烧分析并通过循环试验来评估的。由于控制参数值是时变的，因此目标函数值也随之变化，而极值查找法的目的就是为了使变量设置为最小化成本函数。

将上述方法应用在了一个缸内涡轮增压直喷汽油机上，利用点火提前角、空燃比和可变气门正时作为控制参数变量来实现平均指示压力最大化，制动燃油消耗率的最小同时限制爆震强度和废气温度。将实际发动机的试验数据作为测试模型校准参数，结果表明，基于极值查找的模型校准方法考虑到了所有约束自动改变点火提前角、气门正时等控制参量值，以实现最优控制。

Enrico Corti et al.SAE 2014-01-1346.

编译：罗家庆