基于dSPACE的自学习算法在汽油∕CNG两用燃料发动机空燃比控制中的应用研究.pdf

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1、第45卷第3期2016年6月小型内燃机与车辆技术SMALLINTERNALCOMBUSTl0NENGINEANDVEHICLETECHNIQUEV01．45No．3Jun．2016基于dSPACE的自学习算法在汽油／CNG两用燃料发动机空燃比控制中的应用研究刘一鸣，薛(1一合肥工业大学机械与汽车工程学院安徽涛1合肥曹姜22300092一安徽江淮汽车股份有限公司)摘要：发动机的空燃比对整机的动力性、经济性和排放性有很大影响，而空燃比本身具有非线性、多扰动的特点，空燃比的控制也存在延迟性。为精确快速稳定地控制汽油／CNG两用燃料

2、发动机空燃比，利用MATLAB／Simulink软件建立基于开关氧闭环控制的燃气Ecu自学习模型，算法平台为dSPACE公司的MicmAutoBox，在改装的江淮4GAl发动机上进行了验证试验。试验结果表明，该控制模型可较好地满足发动机空燃比控制需求。关键词：两用燃料发动机自学习闭环控制dSPACE中图分类号：TK46文献标识码：A文章编号：2095—8234(2016)03—0046—06ApplicationResearchonSelf_LeamAlgorithmOftheGas／CNGBi—FuelEngineAir—

3、FuelRatioControlBasedondSPACLiuYiIIlin91，xueTa01，caoJian矿1一Sch001ofMachineryandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology(Hefei，Anhui，230009，China)2一AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．Abstract：Theair—fuelratioofenginehasa铲eatimpactonpower，economyandemissions，wh

4、iletheengineisnonlinearandmulti—disturbance，thecontrolofairfuelratioalsohasadelay．Tocontrolair—fuelratiooftheGas／CNGBi—Fuelenginefastlvandpreciselv，weuseMATLAB／Simulinksoftwaretoestablishaself—leamalgorithmofgasECUbasedonclosed—loopcontr01．Theplatfonnofalgorithmist

5、heMicroAutoBoxdesignedbythecompanyofdSPACE．Ithasalreadydonethetest—experimentsonamodi6ed4GA1engine．Theresultofexperimentsshowsthat，themodelcanmeettherequirementsofcontmUingtheai卜fuelratioofenginewell-Keywords：Bi—Fuelengine，Air—fuelratio，Closed—loopcontrol，dSPACE引言随

6、着能源危机和排放污染问题的日益严重，开发以清洁能源天然气为动力源的发动机逐渐成为研究的热点⋯。其中汽油／CNG两用燃料发动机改装难度和成本都较低，因此应用最为广泛。本文通过将dSPACE系统与MATLAB／simulink软件相结合，开发了针对汽油／CNG两用燃料发动机燃气时的“闭环修正+自学习”相结合的空燃比控制系统，并以dsPACE公司的MicroAutoBox作为算法平台，在改装后的4GAl发动机上进行了验证试验。dSPAcE实时仿真系统是由德国dsPACE公司开发的一套基于MATLAB／Simulink的控制系统开发

7、及测试工作平台，能够与MATLAB／simulink实现完全无缝连接。该系统拥有一套具有高速计算能力的硬件单元，包括处理器、I／0等，再通过快速控制原型(RCP)功能就可以快速、方便地进行控制算法的开发和测试，最后通过代码自动生成工具可将算法转化作者简介：刘一鸣(1957一)，男，副教授，主要研究方向为内燃机设计及电控技术。第3期刘一鸣等：基于dsPAcE的自学习算法在汽油／CNG两用燃料发动机空燃比控制中的应用研究47成产品代码，从而大大降低产品的开发周期和成本。1试验装置试验装置结构简图如图1所示，启动时，原车ECu控制

8、发动机的喷油点火。当水温和转速满足切换条件时，dSPACE通过控制切换继电器切断原车喷油信号，并根据原车的喷油信号和转速控制喷气时刻和喷气脉宽，发动机进入燃气状态。本试验采用经过改装的江淮4GAl发动机，原发动机主要技术参数如表1所示。通过监控系统和测功机对发动机转速、扭矩等参数进行监控。