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基于宽域氧传感器的CNG发动机空燃比自学习控制策略研究设计
| 论文题名： | 基于宽域氧传感器的CNG发动机空燃比自学习控制策略研究设计 |
| 关键词： | 宽域氧传感器;空燃比控制;自学习控制;车用发动机;电控燃油喷射系统;代用燃料;排放性能 |
| 摘要： | 在车用发动机电控燃油喷射系统中，为了提高三元催化器的转换效率以充分净化排气来满足日益严苛的排放法规，普遍采用的策略是借助安装在排气管中的废气氧传感器来获得排气中氧含量的反馈信号，以实现对喷油脉宽的闭环修正，使实际空燃比尽可能地靠近理论空燃比，即空燃比的闭环控制。同时，在车辆的行驶过程中，随着发动机使用时间的增长，空气系统或供油系统会发生磨损、疲劳、老化，这又会造成实际空燃比相对于理论空燃比的偏离不断增大。 鉴于此，传统的发动机控制策略是通过引入基于开关型氧传感器空燃比自学习控制算法和闭环PI调节来对喷油脉宽进行补偿，以实现空燃比的高精度控制。但是由于传统氧传感器可检测的范围较窄和其输出信号的“开关”特性，决定了在空燃比控制过程中，ECU只能根据氧传感器输出的信号逐步增加或者减少燃料喷射的脉宽，直到混合气浓度达到理论空燃比。采用传统氧传感器时空燃比的控制过程较慢，使得发动机的瞬态响应较差，也无法进一步改善排放。对增压稀燃CNG发动机来说，普通的开关型氧传感器更是不能满足宽范围空燃比闭环控制的要求，因此，本文在试验用的增压稀燃CNG发动机上采用了基于宽域氧传感器的空燃比自学习控制算法。因为宽域氧传感器能够提供可燃混合气不同混合状态时的准确空燃比反馈信号给发动机电子控制单元，所以在此基础上设计开发的空燃比自学习控制算法能够有效地补偿发动机因磨损、老化等原因造成的空燃比的较大漂移。 本文的研究工作是“代用燃料汽车专用装置关键技术开发”项目中的一部分内容，该项目为国家高技术研究发展计划（863计划），并且以朝柴CY4102增压中冷柴油机为原型机，开展了CNG发动机电子控制理论和关键技术的研究工作。本文在前期课题所开发的增压稀燃空燃比闭环控制系统的基础上设计出了基于宽域氧传感器的空燃比自学习控制算法。通过闭环控制和自学习控制的共同作用，可以实现对空燃比更为精确的控制，以达到进一步改善电控CNG发动机排放性能和经济性能的目的。 |
| 作者： | 孟武强 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 唐岚;甘海云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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