【摘要】：近年來機動車排放標準日益嚴格,對發(fā)動機的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,改善發(fā)動機排放的關(guān)鍵在于對發(fā)動機空燃比的精確控制。本文提出了基于蝙蝠算法整定PID參數(shù)的空燃比控制方法,并通過非分光紅外技術(shù)檢測發(fā)動機尾氣濃度來對發(fā)動機噴油量進行修正,對發(fā)動機空燃比控制精度有了進一步提高。論文首先系統(tǒng)闡述了發(fā)動機空燃比控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),采用閉環(huán)控制和開環(huán)控制相結(jié)合的方法對空燃比進行控制,其中閉環(huán)控制是采用蝙蝠算法來對控制空燃比的PID參數(shù)進行整定,開環(huán)控制是結(jié)合非分光紅外方法檢測的尾氣濃度計算得到最佳進氣歧管壓力,以此來對噴油量進行修正,實現(xiàn)對空燃比的精確控制。論文重點研究了非分光紅外檢測技術(shù)的原理,設(shè)計了一整套非分光紅外檢測系統(tǒng),包括紅外光源、氣室、濾光片和紅外探測器等的結(jié)構(gòu)設(shè)計及高精度放大濾波信號處理電路的設(shè)計。相較于傳統(tǒng)的非分光紅外檢測技術(shù),本文在此基礎(chǔ)上使用雙通道法測量發(fā)動機尾氣中各種成分氣體的濃度,把光強信息轉(zhuǎn)換為可以直觀測量的電壓信號,實現(xiàn)了對發(fā)動機尾氣中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_2)和碳氫氣體(HC)這三種成分的同時精確檢測。論文還完成了對非分光紅外檢測系統(tǒng)的標定,采用標準濃度的待測氣體經(jīng)過非分光紅外系統(tǒng)檢測,將標準氣體濃度對測量通道和參考通道的輸出電壓比值進行數(shù)據(jù)擬合�？紤]到發(fā)動機尾氣的實際溫度,所以對系統(tǒng)進行溫度補償。完成標定和溫度補償為精確測量發(fā)動機尾氣中三種成分的濃度提供函數(shù)依據(jù)�？紤]到控制系統(tǒng)運用在實際發(fā)動機上的操作難度,本文根據(jù)發(fā)動機的物理特性、針對發(fā)動機瞬態(tài)工況特性建立了發(fā)動機平均值模型,并將空燃比控制策略運用到發(fā)動機模型中,進行仿真測試。從仿真結(jié)果可以看出,該控制策略和傳統(tǒng)的控制方法相比,有效地縮短了空燃比達到穩(wěn)態(tài)的控制時間,并且提高了瞬態(tài)工況下發(fā)動機空燃比的控制精度,對發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性和尾氣排放性有了很大的提高。
【學位授予單位】：蘇州科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TN219;TP18;U464
【圖文】：

圖 1-1 空燃比對發(fā)動機輸出功率和耗油率的影響影響發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性，還會影響發(fā)體的排放。對于發(fā)動機尾氣中的有害氣體，通常，三元催化器的轉(zhuǎn)換效率與發(fā)動機空燃比之間存機尾氣中的 CO、HC 和 NOX三種有害氣體的轉(zhuǎn)[7, 8]，從圖中可以看出，當發(fā)動機空燃比位于理<15.0）時，3 種污染氣體的轉(zhuǎn)化效率均在 75%COHCHOX控制區(qū)

圖 1-1 空燃比對發(fā)動機輸出功率和耗油率的影響會影響發(fā)動機的動力性和燃油經(jīng)濟性，還會影響發(fā)動氣體的排放。對于發(fā)動機尾氣中的有害氣體，通常是理，三元催化器的轉(zhuǎn)換效率與發(fā)動機空燃比之間存油機尾氣中的 CO、HC 和 NOX三種有害氣體的轉(zhuǎn)化線[7, 8]，從圖中可以看出，當發(fā)動機空燃比位于理論/F<15.0）時，3 種污染氣體的轉(zhuǎn)化效率均在 75%以燃油消耗率 ge/%輸出功率 Pe/%

蘇州科技大學碩士論文 第二章 發(fā)動機空燃比控制系統(tǒng)總體設(shè)第二章 發(fā)動機空燃比控制系統(tǒng)總體設(shè)計發(fā)動機電噴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)動機是將化學能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，為汽車運行提供動力。燃油和空氣的混合氣體在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使缸內(nèi)的壓力和溫度迅速上升，推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，從而達到驅(qū)動汽車運轉(zhuǎn)的目的。發(fā)動機的運行過程可以概括為進氣、壓縮、做功、排氣四個進程，如圖 2-1 所示：2.0

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 孔齡婕;賀婷;陳東紅;燕樂;張鵬;丑修建;;MEMS紅外光源定向輻射結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析[J];紅外技術(shù);2015年06期

2 郅惠博;周輝;李洪濤;;機動車三元催化劑結(jié)構(gòu)性能的研究[J];中國測試;2015年05期

3 馮輝宗;謝閔君;袁榮棣;楊廣;;基于二階滑模的汽油機瞬態(tài)空燃比控制[J];計算機仿真;2015年03期

4 李煜;馬良;;新型全局優(yōu)化蝙蝠算法[J];計算機科學;2013年09期

5 齊新華;蘇鐵;楊富榮;鮑偉義;陳力;;高溫下CO分子的振轉(zhuǎn)躍遷光譜[J];光譜學與光譜分析;2013年02期

6 曾戈虹;;紅外熱探測器的物理機理及性能分析[J];紅外技術(shù);2011年04期

7 張昱;孫輝;戴景民;;新型非分光紅外多組分氣體分析儀的研制[J];紅外技術(shù);2009年07期

8 王青松;高明;汪桂霞;;一種驅(qū)動和調(diào)制紅外光源的新設(shè)計[J];西安工業(yè)大學學報;2008年03期

9 吳宏鑫,沈少萍;PID控制的應(yīng)用與理論依據(jù)[J];控制工程;2003年01期

10 夏淵,劉建華,張欣,周希德;發(fā)動機空燃比控制策略的研究[J];汽車工程;2002年01期

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 尚合明;CO氣體分析儀的研究與設(shè)計[D];華中科技大學;2016年

本文編號：2760138