分層引燃高稀釋低溫燃燒汽油機多缸平衡控制研究.pdf

1、以SI-CAI混合燃燒為代表的汽油機高稀釋低溫燃燒其著火、燃燒過程對邊界條件極其敏感，其在多缸機上的應用極易產(chǎn)生顯著的缸間差異，進而限制了其工程應用。本文通過系統(tǒng)研究主要發(fā)動機運行控制參數(shù)對分層火焰引燃(SFI)燃燒多缸平衡控制的調(diào)控能力，并提出相應的控制策略，為低溫燃燒多缸汽油機缸間不平衡問題的解決探索可工程實施的手段。
　　本文首先搭建了基于Autobox控制和基于Labview數(shù)據(jù)采集的裝有雙VVT、外部EGR和PFI/GD

2、I雙噴射系統(tǒng)的高稀釋低溫燃燒四缸汽油機研究平臺。
　　在此基礎上，系統(tǒng)研究了PFI/DI噴射控制策略結合點火策略對SFI燃燒的過程控制規(guī)律，探究直噴時刻、直噴比例和點火時刻等參數(shù)調(diào)控SFI燃燒的能力，確定上述參數(shù)用于調(diào)控缸間差異的潛力。結果表明:直噴時刻雖具備分缸控制能力，但其對燃燒的影響過于復雜，并不是分缸CA50控制的最佳選擇。直噴比例的增大能夠顯著降低燃燒的最大壓力升高率，但會對IMEP產(chǎn)生惡化，而對燃燒相位影響較小。相比均

3、質(zhì)混合燃燒，SFI燃燒拓寬了CA50控制窗口，提高了點火時刻對燃燒的可控性，有利于點火時刻對CA50的分缸控制。同時在保證經(jīng)濟性的提前下，SFI燃燒可以實現(xiàn)較好的燃燒穩(wěn)定性和較低壓力升高率水平。
　　最后，基于PFI/GDI噴射控制和點火控制調(diào)控SFI燃燒過程的結果，提出了多缸IMEP和CA50平衡的控制策略。為了抑制多缸間IMEP差異，提出了PFI/GDI噴油比例和分缸Lambda的協(xié)同控制策略。發(fā)動機臺架實驗表明，在1500r

4、/min3bar工況下，該策略將IMEP缸間循環(huán)變動從6.3％降低到了2.4％。為改善CA50的缸間差異，提出了分缸點火配合IVC、eEGR控制的CA50中位值平衡策略。發(fā)動機臺架實驗表明，在1500r/min-3.5bar工況下該策略可以在快速有效的實現(xiàn)CA50平衡的同時，防止點火控制作用的飽和。在1500r/min-4.7bar工況下，通過分缸CA50、IMEP聯(lián)合平衡驗證表明其可提高各缸燃燒穩(wěn)定性，將缸間IMEP循環(huán)變動從6％減小