小型LPG噴射發(fā)動機過渡工況空燃比的控制研究.pdf

1、當(dāng)發(fā)動機處于穩(wěn)態(tài)工況時，電控LPG噴射系統(tǒng)能夠較好地實現(xiàn)對空燃比的精確控制。但是車用LPG電噴發(fā)動機在實際運行工況中，有相當(dāng)多的時間處于過渡工況運行。在過渡工況時由于發(fā)動機存在的進(jìn)氣管充、排現(xiàn)象，進(jìn)氣管充氣回流現(xiàn)象等對充氣效率的影響，導(dǎo)致氣缸內(nèi)空燃比波動幅度增大；也存在空燃比傳輸延遲的時間對空燃比控制精度的影響。為避免過渡工況空燃比控制精度不足，國內(nèi)外許多學(xué)者都致力于汽油發(fā)動機提高空燃比控制精度、降低標(biāo)定過程工作量的控制策略研究，但在L

2、PG電噴發(fā)動機上研究基于模型的控制策略和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能控制策略目前國內(nèi)尚未開展。 本文由具有火花點火式發(fā)動機燃燒特征的湍流卷吸燃燒模型，對小型LPG噴射發(fā)動機進(jìn)排氣熱力過程采用零維模型進(jìn)行數(shù)值模擬，燃燒熱力過程采用雙區(qū)準(zhǔn)維模型進(jìn)行數(shù)值分析，并將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果對比，驗證了數(shù)值模型的有效性。闡述了影響小型LPG發(fā)動機過渡工況空燃比控制精度的進(jìn)氣系統(tǒng)的“充-排氣”及充氣回流現(xiàn)象，空燃比傳輸延遲現(xiàn)象，以及相關(guān)數(shù)學(xué)描述，為發(fā)動

3、機的空燃比控制策略提供了理論基礎(chǔ)。 針對小型LPG噴射過渡工況空燃比控制研究問題，本文以JL1P39FMB型單缸汽油機為樣機，利用GT-Power軟件可以與Matlab/Simulink軟件無縫連接的特點，建立了單缸LPG電噴發(fā)動機的模型，以及LPG電噴發(fā)動機空燃比仿真控制平臺；開發(fā)設(shè)計了基于Intel MCS-96系列單片機的電控燃油噴射控制器，采用了噴射器占空比控制的全新進(jìn)氣道噴射控制方式，對小型汽油機進(jìn)行了LPG為燃料的電

4、子控制噴射系統(tǒng)化改裝，搭建了小型LPG電控噴射發(fā)動機空燃比控制實驗研究平臺。 進(jìn)行了穩(wěn)定工況下小型LPG電控噴射的最佳占空比的標(biāo)定臺架實驗，生成了節(jié)氣門開度-轉(zhuǎn)速-占空比控制脈譜圖，進(jìn)行了過渡工況下空燃比傳輸延遲時間的標(biāo)定臺架實驗，生成了轉(zhuǎn)速-負(fù)荷-空燃比傳輸延遲時間脈譜圖。 針對LPG電噴發(fā)動機過渡工況空燃比難于精確控制的特點，提出了一種將改進(jìn)Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和常規(guī)PID控制算法相結(jié)合的空燃比控制方法。其中Elman