基于输入观测器的分缸空燃比估计

针对进气道喷射发动机,为了实现更加精确的空燃比(Air-fuel ratio,AFR)控制,提出了基于输入观测器的分缸空燃比估计方法。首先建立发动机的完整油路模型,主要包括燃油传输模型、气体(废气)混合过程模型、废气传输模型和氧传感器模型,并基于发动机仿真软件enDYNA对其进行校验。然后设计了输入观测器来估计各缸内的空燃比,并利用区域极点配置方法确定观测器的增益。最后通过离线仿真和发动机控制试验台架上的实时仿真验证了观测器的合理性和有效性。

电磁驱动配气机构的发动机分缸工作一致性控制

为了提高发动机分缸工作的一致性,基于电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种分缸空燃比控制方法来减小各缸间的空燃比差异和转矩差异。应用衰减记忆卡尔曼滤波算法建立了稳态工况下的分缸空燃比观测器,并基于差分进化算法进行参数辨识,仅通过一个宽域氧传感器(UEGO)完成了参数辨识及分缸空燃比的估计。最后根据空燃比差异,应用EMVT独立调节各缸进气持续期,实现了分缸空燃比一致性控制。在GT-Power和Simulink中分别建立了发动机模型以及空燃比估计控制模型,联合仿真结果表明:在稳态工况下,缸间空燃比差异由2.6%减小至0.05%,缸间转矩差异由4.51%减小至0.25%。