GDI發(fā)動(dòng)機(jī)可變氣門正時(shí)系統(tǒng)中進(jìn)排氣凸輪軸控制策略的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，汽車尾氣的排放越來(lái)越引起大家的重視，從最近全國(guó)大范圍、長(zhǎng)時(shí)間的霧霾天氣可以看出，汽車尾氣也是導(dǎo)致霧霾天氣出現(xiàn)的重要因素，北京、上海、天津等一線城市也已經(jīng)通過(guò)限號(hào)的方式來(lái)控制機(jī)動(dòng)車數(shù)量，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不應(yīng)該以犧牲環(huán)境為代價(jià)。最近幾年，各大車企推出多款新型發(fā)動(dòng)機(jī)，搭載了許多先進(jìn)的技術(shù)。包括缸內(nèi)直噴（一般都帶有雙VVT功能，有的還帶氣門升程可變系統(tǒng)）、渦輪增壓，機(jī)械增壓，可變氣缸等。還推出了諸多小排量大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，如

2、最近福特公司和美國(guó)通用公司推出的新款三缸1.0T直噴渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，采用鋁合金缸體，升功率可以達(dá)到92kw，最大扭矩可以達(dá)到170n·m，全面提高了小排量發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出，基本與2.0L自然吸氣機(jī)型相當(dāng)，而油耗和排放卻大大降低，這不愧為一兩全其美的設(shè)計(jì)。缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱GDI，F(xiàn)SI，SIDI等等）以其油耗低，動(dòng)力性能好，低溫啟動(dòng)性能好和排放低等諸多優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)今諸多汽車廠家研究的重點(diǎn)，電控單元(ECU)的軟硬件開發(fā)作為GDI發(fā)動(dòng)機(jī)技

3、術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要組成部分，也是核心技術(shù)，成為了研究的重點(diǎn)。
　　ECU模塊中的軟件設(shè)計(jì)是電控開發(fā)過(guò)程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，涉及到模塊的功能、策略、通信、算法、控制邏輯等。在整個(gè)項(xiàng)目的研究過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室其他同學(xué)完成了臺(tái)架實(shí)驗(yàn)用GDI發(fā)動(dòng)機(jī)ECU硬件部分的整體設(shè)計(jì)，包括爆震信號(hào)檢測(cè)電路、點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)電路、噴油驅(qū)動(dòng)電路、傳感器信號(hào)處理電路、VVT執(zhí)行機(jī)構(gòu)電磁閥驅(qū)動(dòng)電路等。
　　本文針對(duì)葉片式VVT機(jī)構(gòu)的汽油機(jī)，在軟件策略方面，設(shè)計(jì)了VVT進(jìn)

4、氣排氣凸輪軸控制策略，通過(guò)獲取到的相位期望值，并與曲軸信號(hào)相對(duì)位置做判斷，獲取差值信號(hào)，并分別標(biāo)定了PID三個(gè)參數(shù)的map，應(yīng)用PID算法在不同工況下對(duì)占空比信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制。再將計(jì)算好的占空比信號(hào)輸送給OCV閥，再通過(guò)液壓控制電磁閥供油和瀉油通路來(lái)改變凸輪軸的相位，從而調(diào)節(jié)進(jìn)氣和排氣門的正時(shí)，優(yōu)化氣缸進(jìn)氣和排氣的過(guò)程，提高了充氣效率，改善動(dòng)力輸出和燃油經(jīng)濟(jì)性。仿真結(jié)果表明，通過(guò)PID控制，凸輪軸相位能夠很好的根據(jù)目標(biāo)值做出相應(yīng)的響應(yīng)。