用于双喷射系统汽油机空燃比控制的自适应算法

用于双喷射系统汽油机空燃比控制的自适应算法

进气道端口喷射和缸内直接喷射（PFI+DI）构成的双喷射系统已被越来越多地应用在汽油机上，用来增加汽油机性能和燃油效率，并降低汽油机排放。而空燃比是影响汽油机动力性、经济性和排放特性的首要因素，实现空燃比的精确控制，有利于汽油机各项性能的提高。目前，开发的空燃比控制算法主要适用于单独使用的PFI系统或DI系统，并不适用于双喷射系统。因而，需要开发出适用于双喷射系统的空燃比控制算法。

为双喷射系统开发的空燃比控制算法需要借助氧气传感器。利用氧气传感器测量排放废气中的氧气含量，并将测量结果反馈到空燃比控制单元中，据此判断燃油喷射量的增加或减少。由于氧气传感器的反应具有一定的时延性，因此为了满足汽油机各种运行工况变化时对空燃比精确控制的需求，在控制过程中引入一个动态补偿器对时滞环节进行补偿，并将补偿器耦合到控制算法中。控制时，同时采用递推最小二乘法估计策略，并基于记录的历史控制数据对当前的控制数据进行修正。采用美国福特汽车公司F-150皮卡上使用的3.5LV6汽油机对该控制算法的功能进行验证。试验前，将测试汽油机的燃油喷射系统改造为PFI+DI双喷射系统，采用动力系统控制模块（PCM）并基于汽油机转速和负荷查找表进行汽油机控制。结果显示，所开发的自适应算法能够根据汽油机转速和负荷情况，实现对空燃比的实时自适应控制。此外，该自适应算法还能够对PFI系统和DI系统进行独立控制。

AdithyaP ReddyRangaet al.SAE2017-01-0588.

编译：张振伟