【摘要】： 由于全球石油資源日漸貧乏和大氣污染日趨嚴(yán)重,代用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研究正成為發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的重要研究方向,尤其是壓縮天然氣作為一種清潔的代用燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)上得到廣泛的應(yīng)用。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)以其良好的排放性能和經(jīng)濟(jì)性能具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以CNG發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象,以提高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放性能為主要目標(biāo),開(kāi)展CNG發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)理論和試驗(yàn)研究,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文在對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展與現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案的設(shè)計(jì),研制了電控多點(diǎn)同時(shí)燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)、電控分配點(diǎn)火系統(tǒng)和電控怠速控制系統(tǒng),并對(duì)電控多點(diǎn)同時(shí)燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)、電控分配點(diǎn)火系統(tǒng)和電控怠速控制系統(tǒng)進(jìn)行硬件和軟件的設(shè)計(jì),硬件方面給出了輸入輸出模塊、微處理器模塊DSP的設(shè)計(jì),軟件方面進(jìn)行了基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(DSP/BIOS)的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì),介紹了設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾種抗干擾措施。 由于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能均與其瞬態(tài)空燃比密切相關(guān),本文系統(tǒng)闡述了基于開(kāi)關(guān)式氧傳感器的閉環(huán)控制策略,并對(duì)空燃比控制策略進(jìn)行了仿真,從理論上驗(yàn)證了此控制策略的可行性。 本文在單一燃料CNG發(fā)動(dòng)機(jī)上采用缸外進(jìn)氣閥處噴射供氣、多點(diǎn)同時(shí)間歇噴射技術(shù),利用開(kāi)關(guān)式氧傳感器在穩(wěn)定工況下實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制�？蓪�(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸燃?xì)鈬娚淞亢蛧娚鋾r(shí)刻控制,改善各缸混合氣的一致性。完成了單—燃料CNG發(fā)動(dòng)機(jī)分配點(diǎn)火系統(tǒng)的設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)各缸點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火通電時(shí)間的控制。實(shí)現(xiàn)了基于轉(zhuǎn)速的怠速模糊閉環(huán)控制,利用怠速空氣控制閥實(shí)現(xiàn)了怠速的恒速控制。 本文進(jìn)行了模擬試驗(yàn)和實(shí)機(jī)試驗(yàn)。利用信號(hào)發(fā)生器等裝置模擬傳感器產(chǎn)生信號(hào),觀察高速輸出口的噴氣和點(diǎn)火特征并進(jìn)行了結(jié)果分析。利用實(shí)驗(yàn)室提供的YH465Q-1E發(fā)動(dòng)機(jī),在其硬件基礎(chǔ)上進(jìn)行了改裝,進(jìn)行了怠速工況的試驗(yàn),取得了部分試驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行了結(jié)果分析,驗(yàn)證了此電控系統(tǒng)的可行性。 本文最后指出了所研制的電控單元不足之處和需要改進(jìn)、完善的地方,提出了改進(jìn)方案和措施等進(jìn)一步的研究展望。
【圖文】：

線程之間往往需要交換數(shù)據(jù)和信息即線程通信。 DSP舊105中提供了很多進(jìn)行通信的方法:全局變量、緩沖、郵箱、信號(hào)等。而本電控系統(tǒng)中采用了全局變量和緩沖區(qū)兩種通用方法，其中數(shù)據(jù)和信息交換流如圖3一25中[80][8’〕。通過(guò)事件管理器A了D轉(zhuǎn)換之后的標(biāo)度數(shù)據(jù)保存在全局變量中，供工況判斷、各中工況處理任務(wù)、PRD對(duì)象、通訊等模塊的調(diào)用。通過(guò)處理之后的噴氣脈寬、噴氣定時(shí)、點(diǎn)火正時(shí)和通電時(shí)間等控制參數(shù)保存在數(shù)據(jù)池中供相應(yīng)的硬件中斷調(diào)用。這樣就會(huì)出現(xiàn)，同一個(gè)資源被多個(gè)不同線程調(diào)用的情況，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，甚至死鎖等情況的出現(xiàn)，為了在不同的調(diào)用中消除競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)。本系統(tǒng)采用了DSP舊105中提供的關(guān)閉硬件中斷、關(guān)閉軟件中斷和任務(wù)鎖等相關(guān)的AP工函數(shù)來(lái)消除這種競(jìng)爭(zhēng)訪問(wèn)。刀、圖3一25中可見(jiàn)，本文研究的整個(gè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的前臺(tái)任務(wù)主要包括了五個(gè)中斷。這五個(gè)中斷為:EV事件管理器捕捉中斷實(shí)現(xiàn)曲軸位置處理，Ev事件管理器定時(shí)器中斷控制的A/D轉(zhuǎn)換中斷，EV事件管理器定時(shí)器2實(shí)現(xiàn)噴氣脈寬控制，EV事件管理器定時(shí)器4實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火初級(jí)線圈通電時(shí)間控制

Fzg3一335田力 pleresultin10多 eanalyszsequ1Pmen:圖3一33示波器采集的試驗(yàn)結(jié)果由于本電控系統(tǒng)為基于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的同時(shí)噴射、分組點(diǎn)火電控系統(tǒng)，從圖3一3井中看出有兩路點(diǎn)火輸出(IGl和IGZ)，一路噴氣信號(hào)(INJ)。在結(jié)果圖中INJ信號(hào)在OXD正信號(hào)的跳變作用下(從稀變濃、，噴氣脈寬漸漸變小。電控系統(tǒng)超速保護(hù)功能的驗(yàn)證試驗(yàn)顯示，當(dāng)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)最高轉(zhuǎn)速時(shí)，電控單元能立即切斷天然氣噴射閥，使天然氣停止噴射，，同時(shí)點(diǎn)火線圈初級(jí)回路也被切斷，停止點(diǎn)火，直到低于最高轉(zhuǎn)速10加而n時(shí)，才開(kāi)始繼續(xù)進(jìn)行天然氣噴射和正常點(diǎn)火，達(dá)到超速保護(hù)的預(yù)期效果。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類(lèi)號(hào)】：TH45

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 曹云鵬;船用LPG發(fā)動(dòng)機(jī)噴射控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 單玉梅;二甲醚發(fā)動(dòng)機(jī)電控燃料噴射系統(tǒng)控制器的研制[D];西華大學(xué);2010年

2 張曙光;LPG發(fā)動(dòng)機(jī)電子節(jié)氣門(mén)控制策略設(shè)計(jì)與仿真研究[D];華中科技大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2632801