柴油机电控标定系统及其基准MAP图获取方法的研究

摘要

随着当今社会对汽车动力性、经济性以及排放特性提出了越来越多的要求，先进的汽车电控系统技术迅速得以发展。但电控系统作用的发挥又完全受制于发动机标定系统匹配标定的精度，因此，发动机电控标定系统的研究已经成为研究的热点。 本文通过跟踪国内外发动机标定技术的最新进展，对发动机电控标定系统进行了研究。主要内容包括：标定系统的硬件和软件设计；标定计算机和ECU的通讯协议的设计；为获得基准控制参数，合理地组织了台架试验；在MATLAB/SIMULINK环境下，针对奥铃4JD2增压柴油机建立了仿真模型；利用BP神经网络法获取了基准油门开度MAP和负荷MAP，并运用最小二乘法对基准MAP进行了优化；最后运用混合编程技术开发了获取基准MAP的软件平台。 本文的主要研究成果如下： (1)根据标定系统的硬件设计思想，以减少标定试验工作量为目的，合理有效地组织了台架试验，获得了基准MAP控制参数。 (2)建立了针对奥铃4JD2增压柴油机的仿真模型。其中包括压气机、涡轮机、连轴和发动机的仿真模块，并利用试验获得了仿真参数。通过仿真结果与试验结果的对比，表明这种基于发动机稳态工况的仿真，能够代替部分标定试验，从而减少试验工作量。本文利用这种仿真模型获得了基准负荷MAP的部分参数。 (3)运用BP神经网络方法，获得了基准油门开度和负荷MAP图。从预测结果与试验数据的对比分析表明，预测误差较小，可以用其获取基准MAP，从而减少试验工作量；并采用最小二乘法对基准MAP进行了优化，得到了满意的效果。 (4)利用混合编程技术，实现了MATLAB/VB/Access的无缝连接，实现了基准MAP图的实时显示和动态更新功能。该软件可用在在线获取MAP图中，因而使基准MAP图的获取更加方便快捷。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1前言

1.2发动机电控系统标定的基本概念

1.3本文研究的意义

1.4本文研究的内容

第二章文献综述

2.1柴油发动机电控技术的发展与现状

2.2国外电控系统标定技术的发展与现状

2.3国内电控系统标定技术的发展与现状

2.4我国电控标定系统研发方面存在的不足

2.5本章小结

第三章发动机电控标定系统总体设计

3.1标定系统硬件组成

3.2标定软件设计

3.3标定试验的分析方法

3.4标定系统的通讯协议

3.5匹配标定试验的基本过程

3.6标定系统总体方案设计

3.7本章小结

第四章标定试验设备与方法

4.1试验台架的搭建

4.1.1试验设备

4.1.2测试设备

4.2试验目的

4.3实验过程与结果

4.4试验结果分析与讨论

4.5本章小结

第五章柴油发动机的SIMULINK建模与仿真

5.1 SIMULINK简介

5.2针对试验用增压柴油机的建模

5.2.1压气机模型

5.2.2涡轮机

5.2.3增压器动力模型

5.2.4发动机模型

5.3仿真结果与实验对比

5.3.1试验结果及分析

5.3.2仿真结果及分析

5.3.3对比分析

5.4本章小结

第六章初始MAP的获得与优化

6.1 BP神经网络方法的概念

6.2 BP神经网络方法的分类

6.3 BP网络设计

6.4误差分析

6.5最小二乘法优化方法

6.5.1最小二乘法原理

6.5.2最小二乘法优化过程的实现

6.6负荷特性MAP图

6.7本章小结

第七章混合编程在标定系统软件中的应用

7.1软件的介绍

7.2混合编程的方法

7.3混合编程的实现

7.3.1 MATLAB和ACCESS的连接

7.3.2 MATLAB生成.exe可执行文件

7.3.3 VB创建和调用ACCESS数据库

7.3.4 VB调用.exe可执行文件

7.4本章小结

第八章结论与展望

8.1研究工作总结

8.2主要创新点

8.3课题展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目

致谢