兩種用于汽車發(fā)動機的傳感器特性研究.pdf

1、空氣質(zhì)量流量(MAF，Mass Air Flow)傳感器和寬域廢氣氧(UEGO，Universal Exhuast GasOxygen)傳感器是兩種重要的用于汽車電噴發(fā)動機電控單元的傳感器，它們分別為閉環(huán)空燃比控制系統(tǒng)提供前饋控制信號和反饋控制信號。為了使電控單元在發(fā)動機整個轉(zhuǎn)速變化范圍內(nèi)都能夠快速、準(zhǔn)確地獲得信息，必須深入研究這兩種傳感器的特性。
　　 為了描述MAF傳感器的特性，進行MAF傳感器的靜態(tài)和動態(tài)標(biāo)定實驗，研究基于

2、塊聯(lián)模型的動態(tài)非線性建模方法。根據(jù)靜態(tài)標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)，建立塊聯(lián)模型中靜態(tài)非線性環(huán)節(jié)的模型。根據(jù)動態(tài)標(biāo)定實驗數(shù)據(jù)，以及實驗裝置的具體情況，構(gòu)造動態(tài)實驗的輸入信號模型。分別采用粒子群優(yōu)化算法結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法和系統(tǒng)辨識法，建立塊聯(lián)模型中動態(tài)線性環(huán)節(jié)的模型。
　　 針對具有第一象限飽和型靜態(tài)特性的塊聯(lián)模型傳感器，研究兩種基于塊聯(lián)模型的動態(tài)非線性校正方法。結(jié)果表明，當(dāng)阻尼比不同時，應(yīng)該選擇不同的校正方法。為了提高MAF傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)

3、，針對Hammerstein模型的MAF傳感器，設(shè)計Wiener模型的校正系統(tǒng)；針對Wiener模型的MAF傳感器，設(shè)計Hammerstein模型的校正系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，兩種校正系統(tǒng)都能提高MAF傳感器的動態(tài)性能指標(biāo)，且能反映被測信號的真實幅值。基于dSPACE實時仿真系統(tǒng)實現(xiàn)了兩種校正系統(tǒng)，進行了在線動態(tài)非線性校正實驗，對實驗結(jié)果進行了分析。
　　 利用交流測電池內(nèi)阻法間接測量UEGO傳感器溫度。根據(jù)參考電阻和氧濃差電池內(nèi)阻

4、上的電壓峰值之差進行分段加熱控制，使傳感器能夠工作在理想溫度。利用魯棒PID算法控制泵電壓，并將泵電壓反饋作用于傳感器，控制氧離子泵入或泵出擴散室，從而使氧濃差電池電壓維持在參考電壓上。泵電流的轉(zhuǎn)換結(jié)果可反映廢氣的氧含量值或空燃比值?；赿SPACE實時仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)UEGO控制器。在化油器發(fā)動機臺架上，進行UEGO控制器的實驗。實驗結(jié)果表明，UEGO控制器具有良好的魯棒性和運行性能。當(dāng)λ值處于穩(wěn)態(tài)時，精度良好；當(dāng)λ值變化時，能夠快速響