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直噴壓燃汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)的發(fā)展

汽車(chē)工業(yè)正致力于研發(fā)提高動(dòng)力總成系統(tǒng)效率的新技術(shù)，而低溫燃燒策略就是其中的一種，該策略能夠減少熱量損失，降低NOx的排放。實(shí)現(xiàn)低溫燃燒的方法有多種，如均質(zhì)充量壓燃、反應(yīng)性控制壓燃、分層稀薄火花塞點(diǎn)火。最近，美國(guó)德?tīng)柛９竞晚n國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)公司聯(lián)合推出了一款新型發(fā)動(dòng)機(jī)，其采用一種新型低溫燃燒策略，即汽油直噴壓燃策略。該發(fā)動(dòng)機(jī)具有與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)相同的輸出扭矩和相似的熱效率，同時(shí)還保留了汽油機(jī)噪聲小、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

最初研發(fā)直噴壓燃汽油機(jī)電子控制系統(tǒng)是在發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)功機(jī)上進(jìn)行的，通過(guò)LabVIEW設(shè)置點(diǎn)類(lèi)型控制器進(jìn)行控制。雖然這種控制系統(tǒng)對(duì)于分析燃燒過(guò)程和燃燒特征非常有用，但由于其尺寸較大，不適合在汽車(chē)上使用，且不能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況進(jìn)行控制。為此對(duì)該電子控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，選取試驗(yàn)車(chē)型為搭載1.8L4缸汽油直噴壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)的2011款現(xiàn)代索納塔。為了適應(yīng)汽油直噴壓燃發(fā)動(dòng)機(jī)不斷變化的需求，需添加、刪除或修改傳感器和執(zhí)行器，且控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的靈活性，因此采用快速算法的設(shè)計(jì)環(huán)境。在設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)，可將其分為發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、快速算法開(kāi)發(fā)環(huán)境、配氣機(jī)構(gòu)控制、燃油傳送控制、燃燒反饋、冷卻廢氣再循環(huán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制、冷卻系統(tǒng)控制、空氣循環(huán)控制、動(dòng)力分配控制以及監(jiān)視控制器等。其中，快速算法開(kāi)發(fā)環(huán)境可選擇dSPACE MicroAutoBoxⅡ2（MABXⅡ），配氣機(jī)構(gòu)的控制需要實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣門(mén)升程和持續(xù)時(shí)間連續(xù)可變。下一步工作將致力于將上述控制集成在一個(gè)或兩個(gè)集成控制器中，以縮減控制系統(tǒng)尺寸并進(jìn)一步增加其靈活性。

Donald V.Johnson et al. SAE 2016-01-0614.

編譯：李臣