汽油机燃油动态特性的标定.pdf

年第 期 A2 0 B 228F2A2 7 2 D8 3 8 7 G2H B 68 32 MD2 B E 5 2 5 N K F5A 2 5 D8 3 8 7 G2 H B A5 32 O B4 82 B 4 22 65H 28 9 A2 0 B 228 B 8 68 32 责任编辑文楫 修改稿收到日期为 年 月 日 汽油机燃油动态特性的标定 顾维东万冬杨延相蔡晓林刘建峰 天津大学 摘要 在空燃比传输延迟时间和V0WI传感器 宽域氧传感器 响应时间常数确定以后 利用燃油扰动法打破 油膜平衡状态 用V0WI传感器记录汽油机混合气空燃比的变化过程 采用最小二乘法对空燃比测量值进行处理 从而得到燃油动态特性参数值 介绍了标定过程及数据处理方法 并对标定结果进行了验证 主题词 燃油动态特性最小二乘法标定 中图分类号 V X 文献标识码 文章编号 UX U 7 3 142 35 P85 78 32 8 9 前言 燃油进气道喷射车用汽油机由于燃油直接喷射 在气道而不是气缸中 因此一部分燃油会与进气道 和进气门表面发生撞击 从而形成一层油膜 油膜 的存在使发动机加 减速等过渡工况时进入气缸的 燃油量不等于喷射量 为了保证三元催化器高效的 转化效率 把空燃比控制在当量值的目标 必须对燃 油的这种动态特性进行补偿 目前 车用发动机普遍 采用的是基于燃油动态特性的1DQ 185 D 提出的燃油动态特性模型 如图 所示 设计 计算 研究 汽车技术 图 燃油动态特性模型 喷油器所喷出燃油的一部分 沉积在进气道 和进气门壁面形成一层油膜 与此同时 壁面油膜以 一定速率不断蒸发 与喷油器所喷出的其余部分燃 油 一同进入气缸 可用如下公式表示 型 氧 传感器测量发动机空燃比的变化 传感器安 装在距离排气门1 A5的排气管上 首先确定空燃比传输延迟时间 当 传感 器距排气门较近时 可近似认为废气在排气管中以 声速传播到传感器所在位置 据此 本文忽略了废 气从排气门处运动到 传感器所需的时间 最 终确定空燃比传输延迟约为 个发动机工作循 环 其次 标定了试验使用的 传感器的响应 特性 平均响应时间约为 5B 最后 采用燃油扰动法对发动机不同工况下的 进行了标定 图 是发动机转速为 C35DE 节气门开度为 发动机温度为FG H时的一次 标定过程 实际得到的发动机空燃比测量值中存在均值为 的白噪声 噪声的存在使燃油阶跃引起的空燃比 变化的始点很难从空燃比测量值中准确分辨出来 这就需要根据事先标定的空燃比传输延迟时间和发 出燃油阶跃控制命令时刻计算得到 根据公式 所述的最小二乘法对图 的试验数据进行拟合 拟合结果 B 拟 5DE 3 设计 计算 研究 F 汽车技术 合出的空燃比变化曲线如图 所示 图 燃油阶跃后的空燃比变化 图 最小二乘法拟合结果 试验结果表明 燃油动态特性主要受温度和发 动机转速影响 负荷对其影响较小 与文献 所述 一致 因此 在发动机转速和温度确定后 不同节气 门开度下的燃油补偿均可采用相同的燃油动态特性 参数 标定结果验证 在发动机工作过程中 进气量增加或减小时都 需要进行燃油补偿 对于给定的目标空燃比 补偿的燃油量由燃油动态特性决定 当发动机进气 量为 传感器的响 应特性后 打破油膜平衡 对混合气空燃比进行测 量 采用最小二乘法对所测结果进行拟合 可得到燃 油动态特性参数 0 5 473 602 0A 4 5 0A B 5C6 6DA 2A D2 E AC F G A 5 0A 6B 4 B H0I DA 0 90J 0 7K 9 6L M N O NM KC6PB Q A 6B7R A 0 0J 4 B 3 602L A 5C6 6DA 2A D2 E SA 5 0A BR 0J3 602 0A L 6A 027H DC9O 9 O NN1 14 T A U A 6B7 V B W62 V 4 B X6A 5 0A B E 6 F G 60 BA 5PB 0V 90J 0 7 K 9 6L N M O NN 张文海等7发动机空燃比传输特性的研究7车用发动机O NNY M 7 杨延相等7应用于四冲程摩托车的4 H技术7摩托车技术O 1 M7 5C60J 5 47 90J 0 4