宽域废气氧传感器控制器的研究与实验

宽域废气氧(universal exhaust gas oxygen,UEGO)传感器是发动机闭环空燃比控制系统中最重要的传感器之一,其结构特殊,必须由控制器控制其温度和泵电压才能正常工作。针对温控对象的非线性特性,研究了分段加热控制算法。针对泵电压控制模块被控对象的不确定性,研究了鲁棒PID控制算法。基于dSPACE实时仿真系统实现UEGO传感器控制器,并在化油器发动机台架上进行实验。实验结果表明,控制器具有良好的鲁棒性和运行性能。λ值稳态时,控制器精度良好;λ值变化时,控制器能够快速响应。

宽域废气氧传感器的控制方法研究

宽域废气氧传感器在汽车发动机空燃比控制系统中应用广泛,它对工作温度有严格要求,可通过控制泵电流实现空燃比测量。笔者研究温度和泵电流控制方法。将冷启动和PI控制方法相结合,缩短了传感器冷启动时间并提高了温度控制精度;针对泵电流模型参数的不确定性,研究了基于H∞回路成形的鲁棒PID参数整定方法。仿真实验结果表明:宽域废气氧传感器冷启动速度快,温度控制精度较高;泵电流控制调节时间短,稳态精度高。

基于鲁棒PID算法的UEGO控制器的设计与实验

宽域废气氧(Universal Exhaust Gas Oxygen,UEGO)传感器可以在很宽的空燃比范围内提供有效的氧含量信号,它的结构特殊,必须配以控制器才能使用。利用鲁棒PID算法控制UEGO控制器中泵电压的大小和方向,并将泵电压反馈作用在UEGO传感器上。检测UEGO传感器上的泵电流,并设计非线性校正环节对其进行校正,校正输出值即为过量空气系数(λ)。利用dSPACE实时仿真系统实现UEGO控制器,并在汽车化油器发动机台架上进行相关实验。实验数据表明,在λ值静态和动态变化时,UEGO控制器都具有良好的鲁棒性和运行性能,响应快速且精度良好。