汽油机电控系统冷起动控制策略及标定

摘要

由于冷起动过程对点燃式发动机整车工况法排放限值HC和CO的排放贡献量极为突出，约占整车测试过程排放量的50﹪至80﹪，这就使得发动机冷起动过程的燃烧优化与排放控制显得十分突出。因此，冷起动的燃烧优化与排放控制是目前车用发动机排放控制的关键技术之一。 冷起动排放的特殊性主要有两方面原因：一方面由于冷起动过程的环境条件使得混合气雾化不良，加之缸内温度较低，燃料燃烧不完全的比例较大：另一方面由于尾气后处理器和用于闭环控制的氧传感器也尚未达到工作温度，使得有害排放物直接排入大气。因此，冷起动燃烧优化与排放控制主要从缸内燃烧的优化和控制与如何尽快提高尾气后处理器的工作温度两方面着手。 发动机在冷起动工况下，发动机工况不稳定，造成各种传感器对信号采集不能准确地反映实际的发动机工况，同时发动机尾气后处理三元催化装置并没有进入工作状态，因此发动机起动时的控制处于开环状态。因此对于发动机管理系统来讲，起动控制策略和起动标定对冷起动性能至关重要。 发动机管理系统是发动机控制策略实施的基础，其主要由传感器、微处理器(ECU)、执行器三个部分组成，对发动机工作时的进气量、喷油量和点火提前角进行控制，使得发动机更好的发挥其性能。 控制策略是EMS发动机管理系统控制的基本框架，也是管理系统的核心部分。其直接影响到发动机及整车的经济性、动力性、排放性及驾驶性。基本控制策略的内容包括ECU对信号的采集及分析，以及通过各个模块计算控制发动机的工作。它可分为：喷油量的计算及控制，喷油定时控制，点火定时控制和怠速控制等控制模块。 首先要进行台架标定试验：包括对基本脉谱的标定验证试验，发动机外特性试验(爆震控制试验)等。还进行常温下整车冷起动和驾驶性标定试验。主要针对排放法规，检测发动机在常温下的冷起动特性和驾驶性 。然后进行极限状态下的标定试验。由此分别进行了新疆夏季试验，高温热浸车，检测发动机在高温下冷起动及热起动性能：青海高原试验(海拔4800米)检查发动机管理系统(由于海拔升高对进气模型影响)的自学习功能，检查冷起动件能和驾驶性。 通过标定以及验证试验，发动机具有较好的冷起动及排放性能。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1汽油发动机冷起动研究

1.1.1汽车排放法规对冷起动的影响

1.1.2汽油发动机冷起动研究发展现状

1.1.3发动机和整车的冷起动匹配标定

1.2课题研究的目的、意义和主要工作

第2章 汽油机电控系统及其电控系统部件

2.1发动机管理系统

2.2传感器和执行器

2.2.1冷却液温度传感器

2.2.2曲轴位置传感器

2.2.3凸轮轴位置传感器

2.2.4节流阀体

2.2.5加热型氧传感器

2.2.6进气温度和绝对压力传感器

2.2.7油轨总成

2.2.8碳罐电磁阀

2.2.9电动燃油泵

2.2.10三效催化转化器

2.3标定系统

2.3.1控制程序

2.3.2标定软件

2.3.3辅助标定系统

2.4本章小结

第3章 发动机冷起动控制策略

3.1管理系统软件功能

3.1.1喷油与点火控制

3.1.2燃油蒸发排放控制

3.1.3车载诊断系统

3.2冷起动控制策略

3.2.1起动油量控制

3.2.2起动点火控制

3.2.3发动机冷起动进气量控制

3.2.4怠速控制

3.3本章小结

第4章冷起动的标定

4.1试验标定过程

4.2台架与整车系统参数

4.3基本台架标定试验

4.3.1.基本喷油脉谱的制取

4.3.2点火提前角脉谱的制取

4.3.3实验内容及数据记录

4.4冷起动标定

4.4.1系统冷起动标定试验

4.4.2夏季冷起动及热起动标定试验

4.4.3高原冷起动标定试验

4.5标定总结

4.5.1台架标定试验

4.5.2整车冷起动标定

4.5.3冷起动标定注意事项

第5章全文总结及工作展望

5.1全文总结

5.2本课题的未来展望

参考文献

致谢