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實(shí)現(xiàn)渦輪增壓直噴汽油機(jī)燃燒自動(dòng)控制的參數(shù)校準(zhǔn)

在燃燒階段，發(fā)動(dòng)機(jī)能獲得高效率、高性能是非常重要的。發(fā)動(dòng)機(jī)的最優(yōu)控制需要考慮很多性能指標(biāo)，如平均指示壓力、制動(dòng)燃油消耗率、污染物排放量、廢氣溫度、爆震強(qiáng)度等。由于發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行器的數(shù)量多，因此控制參數(shù)的校準(zhǔn)面臨很多挑戰(zhàn)。

對最優(yōu)控制參數(shù)的校準(zhǔn)有很多方法，如當(dāng)有很多變量影響結(jié)果時(shí)，基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)是廣泛應(yīng)用的方法，也有基于被控對象的行為特性，利用確定的模型來實(shí)現(xiàn)參數(shù)校準(zhǔn)。

主要闡述了利用極值查找法來實(shí)現(xiàn)參數(shù)校準(zhǔn)，該方法是同時(shí)改變所有控制變量的參數(shù)值來評估各自對于目標(biāo)函數(shù)的影響，在參數(shù)標(biāo)定過程中利用自動(dòng)切換控制設(shè)置來求解最優(yōu)解。該方法是基于燃燒分析并通過循環(huán)試驗(yàn)來評估的。由于控制參數(shù)值是時(shí)變的，因此目標(biāo)函數(shù)值也隨之變化，而極值查找法的目的就是為了使變量設(shè)置為最小化成本函數(shù)。

將上述方法應(yīng)用在了一個(gè)缸內(nèi)渦輪增壓直噴汽油機(jī)上，利用點(diǎn)火提前角、空燃比和可變氣門正時(shí)作為控制參數(shù)變量來實(shí)現(xiàn)平均指示壓力最大化，制動(dòng)燃油消耗率的最小同時(shí)限制爆震強(qiáng)度和廢氣溫度。將實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作為測試模型校準(zhǔn)參數(shù)，結(jié)果表明，基于極值查找的模型校準(zhǔn)方法考慮到了所有約束自動(dòng)改變點(diǎn)火提前角、氣門正時(shí)等控制參量值，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制。

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

編譯：羅家慶