用于閉環(huán)燃燒控制的實時氣缸壓力估計算法

在發(fā)動機燃燒技術和性能控制方面，氣缸壓力經常作為反饋信號應用于發(fā)動機閉環(huán)燃燒控制算法。為了能夠獲得一個實時、準確的氣缸壓力數據，氣缸壓力傳感器的輸出數據需要利用信號處理的方法，以降低采集信號存在偏移和噪聲等問題，提高發(fā)動機狀態(tài)實時診斷能力和燃燒控制準確性。針對普遍采用的基于低通濾波器或動態(tài)均值濾波技術的氣缸壓力傳感器信號處理方法，提出了一種基于模型的估計算法。該算法根據提取的實時缸壓傳感器信號來估計50%燃燒率的曲柄轉角位置和基于一個循環(huán)周期上的平均有效氣缸壓力，并基于估算的氣缸壓力作為反饋信號，實現(xiàn)準確的實時發(fā)動機閉環(huán)燃燒控制和狀態(tài)診斷。該模型的建立是根據燃燒率函數的定義，利用發(fā)動機燃燒模型、曲柄轉角位置和缸內壓力傳感器實時數據來預測氣缸內平均有效壓力。同時，利用線性參數變化技術和遺傳算法來識別出線性樣條函數，設計了一個線性參數變化校正的估計增益，用于擴大在發(fā)動機運行圖上估算覆蓋區(qū)域，實現(xiàn)對實時瞬態(tài)氣缸壓力的估算。該方法利用高保真發(fā)動機模擬器在測功機上的試驗數據進行估算性能測試。結果驗證了估算的氣缸壓力對于降低傳感器噪聲和提高模型控制誤差的有效性，且計算成本低。

刊名：Mechanical Systems and Signal Processing（英）

刊期：2013年第38期

作者：Ahmed Al-Durra et al

編譯：吳濤