| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 主要符号清单 | 第13-17页 |
| 第1章 绪论 | 第17-36页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第17-20页 |
| 1.1.1 课题研究背景 | 第17-19页 |
| 1.1.2 研究目的与意义 | 第19-20页 |
| 1.1.3 课题来源 | 第20页 |
| 1.2 国内外研究及应用现状 | 第20-31页 |
| 1.2.1 生物燃料在SI发动机上的应用现状与发展方向 | 第20-22页 |
| 1.2.2 发动机建模技术的研究现状 | 第22-24页 |
| 1.2.3 SI发动机空燃比控制方法的研究现状 | 第24-27页 |
| 1.2.4 发动机电控系统的开发方法及发展现状 | 第27-31页 |
| 1.3 存在的不足与问题的提出 | 第31-32页 |
| 1.4 全文研究内容及组织结构 | 第32-36页 |
| 第2章 空燃比对SI发动机的性能影响及控制目标 | 第36-54页 |
| 2.1 SI发动机工作过程及理论空燃比的计算 | 第36-38页 |
| 2.2 空燃比对SI发动机性能的影响 | 第38-42页 |
| 2.3 空燃比对应用生物燃料SI发动机性能影响的试验研究 | 第42-51页 |
| 2.3.1 生物燃料特性分析 | 第42-43页 |
| 2.3.2 试验装置与方案 | 第43-45页 |
| 2.3.3 试验结果与分析 | 第45-51页 |
| 2.4 空燃比控制目标的提出 | 第51-53页 |
| 2.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 面向空燃比控制的SI发动机建模及仿真研究 | 第54-73页 |
| 3.1 基于平均值模型的SI发动机空燃比动态建模分析 | 第54-65页 |
| 3.1.1 进气道空气动态模型 | 第55-59页 |
| 3.1.2 燃油动态模型 | 第59-62页 |
| 3.1.3 发动机动力输出模型 | 第62页 |
| 3.1.4 空燃比传输动态特性建模 | 第62-65页 |
| 3.2 面向空燃比控制的发动机虚拟仿真平台设计 | 第65-72页 |
| 3.2.1 基于enDYNA的发动机动力学仿真系统应用 | 第65-67页 |
| 3.2.2 空燃比动态响应模型改进 | 第67-69页 |
| 3.2.3 模型匹配与验证 | 第69-72页 |
| 3.3 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 基于平均值模型的空燃比控制策略研究 | 第73-92页 |
| 4.1 SI发动机空燃比控制策略设计 | 第73-79页 |
| 4.1.1 空燃比控制的工况划分与控制需求 | 第73-75页 |
| 4.1.2 基于事件的采样方法 | 第75-76页 |
| 4.1.3 发动机空燃比控制策略 | 第76-79页 |
| 4.2 基于观测器的气缸进气量估计 | 第79-87页 |
| 4.2.1 进气道内空气流动的特性及压力测量方法 | 第79-80页 |
| 4.2.2 基于卡尔曼滤波的气缸进气量估计 | 第80-87页 |
| 4.3 油膜蒸发的动态补偿控制 | 第87-91页 |
| 4.3.1 油膜动态前馈补偿器设计 | 第87-89页 |
| 4.3.2 试验结果与分析 | 第89-91页 |
| 4.4 本章小结 | 第91-92页 |
| 第5章 基于多步预测自校正理论的空燃比反馈控制方法研究 | 第92-112页 |
| 5.1 反馈问题的提出及解决方法 | 第92-95页 |
| 5.2 基于CARIMA模型的空燃比传输特性建模 | 第95-98页 |
| 5.3 多步预测自校正控制算法的原理 | 第98-102页 |
| 5.3.1 滚动优化目标 | 第98-99页 |
| 5.3.2 输出预测与控制律求取 | 第99-101页 |
| 5.3.3 在线预测自校正 | 第101-102页 |
| 5.4 多步预测自校正算法的实现及稳定性分析 | 第102-105页 |
| 5.4.1 基于多步预测自校正算法的空燃比反馈控制器实现 | 第102-104页 |
| 5.4.2 控制器稳定性分析 | 第104-105页 |
| 5.5 仿真结果与分析 | 第105-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 第6章 基于模型的发动机电控平台设计 | 第112-138页 |
| 6.1 发动机电控ECU硬件设计 | 第112-120页 |
| 6.1.1 发动机ECU控制器硬件结构 | 第112-113页 |
| 6.1.2 主控制器MCU与电源管理设计 | 第113-115页 |
| 6.1.3 传感器信号采集与调理电路 | 第115-117页 |
| 6.1.4 执行器驱动输出电路 | 第117-120页 |
| 6.1.5 通信接口电路 | 第120页 |
| 6.2 基于模型的电控系统软件开发 | 第120-130页 |
| 6.2.1 基于模型的电控系统软件结构 | 第120-123页 |
| 6.2.2 应用层控制策略的实现与验证 | 第123-127页 |
| 6.2.3 软件代码集成流程 | 第127-130页 |
| 6.3 基于xPC-Target的发动机控制HIL仿真系统设计 | 第130-136页 |
| 6.3.1 xPC-Target仿真平台与enDYNA模型接口配置 | 第131-132页 |
| 6.3.2 HIL仿真过程中的信号匹配电路设计 | 第132-134页 |
| 6.3.3 发动机空燃比控制器HIL仿真系统搭建及测试 | 第134-136页 |
| 6.4 本章小结 | 第136-138页 |
| 第7章 基于CCP协议的标定系统构建与空燃比控制台架试验验证 | 第138-154页 |
| 7.1 基于CCP协议的发动机标定系统构建 | 第138-145页 |
| 7.1.1 CCP协议解析及ECU端驱动设计 | 第140-143页 |
| 7.1.2 基于CCP协议的标定系统结构与实现方法 | 第143-145页 |
| 7.2 SI发动机空燃比控制台架试验验证 | 第145-152页 |
| 7.2.1 空燃比控制台架试验系统设计 | 第145-148页 |
| 7.2.2 台架试验设计及结果分析 | 第148-152页 |
| 7.3 本章小结 | 第152-154页 |
| 第8章 全文总结与展望 | 第154-158页 |
| 8.1 全文主要研究工作总结 | 第154-156页 |
| 8.2 主要创新点 | 第156-157页 |
| 8.3 研究工作展望 | 第157-158页 |
| 致谢 | 第158-159页 |
| 参考文献 | 第159-171页 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 | 第171-172页 |
