直喷压燃汽油机电子控制系统的发展



直喷压燃汽油机电子控制系统的发展

汽车工业正致力于研发提高动力总成系统效率的新技术，而低温燃烧策略就是其中的一种，该策略能够减少热量损失，降低NOx的排放。实现低温燃烧的方法有多种，如均质充量压燃、反应性控制压燃、分层稀薄火花塞点火。最近，美国德尔福公司和韩国现代汽车公司联合推出了一款新型发动机，其采用一种新型低温燃烧策略，即汽油直喷压燃策略。该发动机具有与柴油发动机相同的输出扭矩和相似的热效率，同时还保留了汽油机噪声小、环保等优点。

最初研发直喷压燃汽油机电子控制系统是在发动机测功机上进行的，通过LabVIEW设置点类型控制器进行控制。虽然这种控制系统对于分析燃烧过程和燃烧特征非常有用，但由于其尺寸较大，不适合在汽车上使用，且不能对发动机瞬态工况进行控制。为此对该电子控制系统进行了改进，选取试验车型为搭载1.8L4缸汽油直喷压燃发动机的2011款现代索纳塔。为了适应汽油直喷压燃发动机不断变化的需求，需添加、删除或修改传感器和执行器，且控制系统的设计应具有较高的灵活性，因此采用快速算法的设计环境。在设计控制系统时，可将其分为发动机控制模块、快速算法开发环境、配气机构控制、燃油传送控制、燃烧反馈、冷却废气再循环控制、电机驱动控制、冷却系统控制、空气循环控制、动力分配控制以及监视控制器等。其中，快速算法开发环境可选择dSPACE MicroAutoBoxⅡ2（MABXⅡ），配气机构的控制需要实现进排气门升程和持续时间连续可变。下一步工作将致力于将上述控制集成在一个或两个集成控制器中，以缩减控制系统尺寸并进一步增加其灵活性。

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

编译：李臣