基于空燃比模型的电控单体泵柴油机标定技术研究

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1、基于空燃比模型的电控单体泵柴油机标定技术研究蔡树国2015年01月中图分类号：TK427UDC分类号：621基于空燃比模型的电控单体泵柴油机标定技术研究作者姓名蔡树国学院名称机械与车辆学院指导教师刘波澜副教授答辩委员会主席张红光申请学位工学硕士学科专业动力工程及工程热物理学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月ResearchonAir-FuelRatioModelBasedCalibrationMethodofElectronicControlUnitPumpDieselEngineCandidateName：ShuguoCaiSchoolorDepartment

2、:SchoolofMechanicalEngineeringFacultyMentor:AssociateProf.BolanLiuChair,ThesisCommittee：Prof.HongguangZhangDegreeApplied:MasterofScienceMajor：PowerEngineeringandEngineeringThermophysicsDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：Jan.,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得

3、的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要电控技术是满足柴油机动力性、经济型和排放性要求的核心技术之一，近年来柴油机功能日趋复杂，参数成倍增加，使标定成为技术难度极大的工作。针对这种需求，本研究从柴油机基本标定流程切入，以典型标定环节为对象进行标定流程研究。在此基础上，针对柴油机空燃比控制这一新技术发展趋势，开展

4、单体泵柴油机空燃比模型标定研究工作。随着电控技术的发展，对标定流程的研究成为这一领域的热点，本文在分析标定内容和技术手段的基础上，提炼柴油机标定流程。柴油机标定内容包括基础标定（传感器标定和执行器标定）、稳态过程标定和动态过程标定，技术手段分为实物标定和基于模型的标定，标定流程主要从基础标定入手，开展稳态和动态标定，以及发动机保护功能标定。空燃比控制是柴油机发展的新技术，传统重型柴油机的控制多集中于喷油控制。然而，进年来柴油机功率需求不断提高，以及控制过程精细化要求，都对柴油机的空燃比控制提出要求。本文以玉柴YC4E170电控单体泵柴油机为研究对象，对空燃比标定过程进行研究，

5、包括油量的精确标定和进气量的精确计算。据此通过实验开展了单体泵燃油系统的标定，并基于GT-Power搭建了平均值仿真模型，研究进气量计算的关键因素充气效率的影响规律。电控单体泵柴油机供油量受到基本泵特性、供油正时、各缸供油一致性、零油量、电-液-机械延迟和外界环境的影响；进气量与进气压力、进气温度、气缸扫气和各缸差异性有关，主要影响的是柴油机的充气效率，不同参数影响量不同，进气压力和进气温度对充气效率的影响相对比较小，影响量小于0，1%，而气缸扫气和各缸差异的影响达到了1%和0.4%。本文研究了各参数的影响关系和规律，根据影响量的大小提出了油量计算的修正计算和进气量的修正计算

6、，并验证了修正空燃比的效果和可行性。综上，本文提出的柴油机标定流程对指柴油机电控系统标定有一定的借鉴意义，所开发的空燃比标定方法可支撑柴油机相关控制策略的开发，应用在某控制器程序中取得了一定的效果。关键字：电控单体泵柴油机；模型标定；空燃比；燃油系统；进气系统I北京理工大学硕士学位论文AbstractElectroniccontroltechnologyisoneofthekeytechnologiestomeetthepower,economyandemissionsrequirements.Recently,thedieselenginefunctionsbecomesm

7、oreandmorecomplex,theparametersincreasesexponentially,whichmakesthecalibrationworkextremelydifficult.Therefore,thisresearchisaimtogetthecalibrationprocessbythewayofstudyingthedieselenginebasiccalibrationprocessandthetypicalcalibrationconditions.Andbasedo