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机械设计与制造
第5期
Machinery Design Manufacture
2011年5月
文章编号:1001-3997(2011)05-0124-03
基于 Matab的汽油机仿真建模
陈泽王谦
(江苏大学能源与动力工程学院,镇江212013
Simulation model for gasoline engine basing on matlab
CHEN Ze, WANG Qian
School of Energy Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China
摘要】为了提高汽油机控削系统的性能及开发进度,节约成本,依据发动机的工作原理,利用MAい
AB/SMCLNKエ具建立了汽油机的计算机仿真模型,并进行了必要的验证,证明了该模型能有效的反映
节气门开度与负載的变化。提出一种非线性的汽油机动态模型。由于该数学模型结构严道且可调变量较
少,所以可以建立针对于现有发动机的特定模型,或者建立一基于大量实验数据的发动机模型,且其精度{
可以与典型的发动机测功机精度相媲美。
关键词:汽油机;仿真;模型
(Abstract] In order to improve the perfomance and denelopment schedule of gasoline engine comtrol
system and sae the cost, the computer simuation model for gasoline engine is established according to
working principle of engine br plying MATLA B/SMULINKAnd necessary tests were carried out which
proves that the model can reflect throttle percentage and the Load change effectively. The model presented t L
is a nonlinear dynamic model for an gasoline engine. Since the model is so compact in mathematical struc
ture few variables are adjusted. Thus a typical model for the engine awailable might be established or an
engine model basing on abundance test do might be established as well tth accuracy matched ith that
of the dynamometer meas urement of the engine
Key words: Gasoline engine; Simulation; Model
中图分类号:TH16,TK41,TP391.9文献标识码
引言
模型眺适用于发动机稳运行状态,也能描述发动机的瞬态响
伴随着电子技术的飞速发展,以及各种高性能和高可靠电应。它是以代数方程利微分方程的形式,对发动机的进气歧管进
子器材的相继河世,使得电子控制技术在发动机性能优化中的应气、供油及曲轴转速的野时状谷进有描述,并以其状态方程为基
用成为可能。同时,电控技术具有高燃油经济性、大功率输出、低础而建立的动态模型,该模型能用于发动机运行的各种工况。它
排放、优良的冷启动和暖机性能、念速控制精确竿优点,使其成为包括进气歧管空气流量子模型、旅油模型和曲轴转速子模型
了发动机发展的主?方向。运用计算机仿真技术可以提高汽油机2.1进气歧管空气流量子模型
电控系统性能,降低电控系统硏制和开发的难度以及试验工作
进气歧管空气流量子模型包含节气门体予模型和进气歧管
量。它可以替代许多实机试验,节约试验费用,加快开发进度,并气体动态特性子模型。节气门体子模型主要的作用是模拟节气门
能为提高汽油机控制系统的性能提供理论依。
空气流量特性,它以节气门开度作为输入量,以流经节气门体的
MATMLAR是目前控制领域应用最为普遍的一种语言,空气质量流量作为输出量;进气歧管气体动态特性子模型主要用
SIMULINK是其提供的实现动态系统建模和仿真的-一个软件包,来描述进气域管内的气体状态参数的变化和最终进入汽缸的空
他是 MATLAB的一个重要组成部分,它支持线性和非线性、连续气流量?该子模型以节气了体空气流量和发动机的转速作为输人
时间系统、离散时间系统连皴和离散混合系统建模,系统可以量,以发动机进气岐管内气体状态参数和最终进入汽缸的空气流
是多进程的。 SIMGLINK的一个突出特点是它支持图形用户界面量作为输出量。该模型可用方程式(1)-(4)描述
(GUI),模型由模块纽成的框图来表示
CのPっV2(k-I
B+m
2发动机仿真模型的建立
RT
所建立的数学模型就是以 Ellbert Hendricks提出的均值槙
120R
型为基础,进行一些必要的修改所得到的。它是目前应用最为广
3)
泛的发动机模型,该模型自1989由 Elbert Hendnicke提出以后,
经过几年的发展,形成了一个较为经典的平均值模型?,此数学
来稿日期:2010-07-13