CNG發(fā)動機(jī)燃?xì)夤┙o系統(tǒng)仿真及噴射控制研究.pdf

1、天然氣作為21世紀(jì)最有發(fā)展?jié)摿Φ奶娲茉粗唬絹碓蕉嗟谋粦?yīng)用到汽車上。天然氣汽車具有良好的經(jīng)濟(jì)性能和排放性能，隨著天然氣汽車市場的逐步推廣，以及發(fā)動機(jī)電子控制技術(shù)的發(fā)展，天然氣發(fā)動機(jī)對控制系統(tǒng)的要求也會越來越高。因此對CNG發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行深入研究分析，提高和完善CNG發(fā)動機(jī)性能具有重要的學(xué)術(shù)意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。
　　本文利用多學(xué)科領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)建模仿真平臺AMESim建立了CNG發(fā)動機(jī)供氣系統(tǒng)仿真模型。其中供氣系統(tǒng)包括機(jī)械式高壓減

2、壓器模型、電子調(diào)壓器模型、天然氣噴嘴模型，對CNG發(fā)動機(jī)供氣系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并對電控天然氣噴嘴流量特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，噴射規(guī)律符合噴嘴工作規(guī)律。
　　深入分析CNG發(fā)動機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀，以CNG發(fā)動機(jī)噴射控制為研究對象，對CNG發(fā)動機(jī)噴射系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)，研制了以飛思卡爾16位單片機(jī)MC9S12XDP512作為微處理器的電控多點(diǎn)順序燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)，并對電控燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計(jì)。硬件方面設(shè)計(jì)了信號輸入模塊、中央控制單元、執(zhí)行器

3、驅(qū)動模塊;深入研究CNG發(fā)動機(jī)噴射控制策略，針對控制策略進(jìn)行了控制軟件設(shè)計(jì)，包括系統(tǒng)主程序、噴氣控制程序、噴射脈寬計(jì)算、輸入信號輸入程序等。完成發(fā)動機(jī)怠速空燃比PID控制模型建立與仿真分析，仿真結(jié)果顯示發(fā)動機(jī)過量空氣系數(shù)能夠維持在1.0左右波動，滿足三元催化器工作要求。
　　深入分析天然氣噴嘴高速電磁閥驅(qū)動技術(shù)，通過硬件方式和軟件方式實(shí)現(xiàn)“高壓開啟，低壓保持”的驅(qū)動方式，降低了MOS管和電磁閥的發(fā)熱現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和元件壽

4、命。
　　利用自制電控發(fā)動機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)儀V1.0等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對天然氣發(fā)動機(jī)噴射控制硬件進(jìn)行調(diào)試和系統(tǒng)功能實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，噴射控制系統(tǒng)能夠完成對噴氣正時(shí)和噴氣脈寬準(zhǔn)確控制，噴射驅(qū)動波形符合設(shè)計(jì)要求;對軟件控制方式進(jìn)行了在不同電壓、不同PWM波周期、占空比下實(shí)驗(yàn)，研究三者對噴嘴電流的影響;在硬件控制方式下對噴嘴流量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的可實(shí)現(xiàn)。
　　論文的最后指出了本文的不足之處和需要改進(jìn)、完善的地方，提出了改進(jìn)方案與