【摘要】：近年來(lái)機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)提出了更高的要求,改善發(fā)動(dòng)機(jī)排放的關(guān)鍵在于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)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(guò)非分光紅外技術(shù)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣濃度來(lái)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量進(jìn)行修正,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制精度有了進(jìn)一步提高。論文首先系統(tǒng)闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),采用閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制相結(jié)合的方法對(duì)空燃比進(jìn)行控制,其中閉環(huán)控制是采用蝙蝠算法來(lái)對(duì)控制空燃比的PID參數(shù)進(jìn)行整定,開(kāi)環(huán)控制是結(jié)合非分光紅外方法檢測(cè)的尾氣濃度計(jì)算得到最佳進(jìn)氣歧管壓力,以此來(lái)對(duì)噴油量進(jìn)行修正,實(shí)現(xiàn)對(duì)空燃比的精確控制。論文重點(diǎn)研究了非分光紅外檢測(cè)技術(shù)的原理,設(shè)計(jì)了一整套非分光紅外檢測(cè)系統(tǒng),包括紅外光源、氣室、濾光片和紅外探測(cè)器等的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及高精度放大濾波信號(hào)處理電路的設(shè)計(jì)。相較于傳統(tǒng)的非分光紅外檢測(cè)技術(shù),本文在此基礎(chǔ)上使用雙通道法測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中各種成分氣體的濃度,把光強(qiáng)信息轉(zhuǎn)換為可以直觀測(cè)量的電壓信號(hào),實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO_2)和碳?xì)錃怏w(HC)這三種成分的同時(shí)精確檢測(cè)。論文還完成了對(duì)非分光紅外檢測(cè)系統(tǒng)的標(biāo)定,采用標(biāo)準(zhǔn)濃度的待測(cè)氣體經(jīng)過(guò)非分光紅外系統(tǒng)檢測(cè),將標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度對(duì)測(cè)量通道和參考通道的輸出電壓比值進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合。考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣的實(shí)際溫度,所以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償。完成標(biāo)定和溫度補(bǔ)償為精確測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中三種成分的濃度提供函數(shù)依據(jù)。考慮到控制系統(tǒng)運(yùn)用在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上的操作難度,本文根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的物理特性、針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)瞬態(tài)工況特性建立了發(fā)動(dòng)機(jī)平均值模型,并將空燃比控制策略運(yùn)用到發(fā)動(dòng)機(jī)模型中,進(jìn)行仿真測(cè)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(dá)到穩(wěn)態(tài)的控制時(shí)間,并且提高了瞬態(tài)工況下發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的控制精度,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和尾氣排放性有了很大的提高。
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN219;TP18;U464
【圖文】：

圖 1-1 空燃比對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和耗油率的影響影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，還會(huì)影響發(fā)體的排放。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)空燃比之間存機(jī)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(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比位于理<15.0）時(shí)，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(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率和耗油率的影響會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性，還會(huì)影響發(fā)動(dòng)氣體的排放。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)空燃比之間存油機(jī)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(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比位于理論/F<15.0）時(shí)，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(xué)碩士論文 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)總體設(shè)第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，為汽車運(yùn)行提供動(dòng)力。燃油和空氣的混合氣體在發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)汽車運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行過(guò)程可以概括為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)進(jìn)程，如圖 2-1 所示：2.0

【參考文獻(xiàn)】

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

4 李煜;馬良;;新型全局優(yōu)化蝙蝠算法[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);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(xué)與光譜分析;2013年02期

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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(dòng)和調(diào)制紅外光源的新設(shè)計(jì)[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);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(dòng)機(jī)空燃比控制策略的研究[J];汽車工程;2002年01期

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

本文編號(hào)：2760138