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原文传递 CNG发动机电控系统设计

论文题名：	CNG发动机电控系统设计
关键词：	CNG发动机;电控系统;空燃比;点火提前角
摘要：	该文分析了使CNG发动机动力性能下降的原因,以及影响CNG发动机性能的主要因素——空燃比和点火提前角及点火能量对发动机动力性、经济性所带来的影响,提出了改善发动机动力性能的主要措施以及对发动机性能控制的最佳方法—精确控制空燃比和点火提前角.而只有采用发动机电控才能实现空燃比与点火的最佳控制.针对电控天然气发动机的特点,提出了对汽油机的燃料供给系统、进气系统、点火系统、燃烧室进行改进的总体设计方案.根据这个方案,研制了适用于天然气发动机的电子控制单元(ECU).该控制单元可根据发动机的不同工况,不同的环境状况,实现对天然气的空燃比、点火定时和点火能量的精确控制,从而提高发动机的综合性能,大幅度降低有害排放、提高动力性、降低燃油消耗率.CNG电控单元的设计参考了汽油机的电控单元的设计方案.该控制单元ECU,采用Intel公司的十六位单片机80C196KB作为微处理器,对发动机采用集中控制方案.优化筛选出的8个非电量传感器信号、1路点火开关信号和1路蓄电池电压信号,经过信号的处理、光电隔离,输入ECU.ECU经过分析、查表、计算,在规定时刻输出控制信号实现对燃气喷射、点火的精确控制.该系统除可对发动机的空燃比和点火提前角的控制外,还可通过串口与上位机连接,通过二者之间的通讯,实现对ECU内部的参数进行自动标定的功能.系统的供气控制采用的是多点顺序喷射的方式.利用氧传感器在部分工况下实现闭环控制,可以将空燃比控制在理论空燃比附近.在点火定时的控制上,则采用开环、分组点火的方式实现点火提前角和点火能量的控制.电控系统采用的是传统的控制策略,在常用工况下,根据空气流量和转速确定基本空燃比和点火时刻,并根据各种参数进行修正,并在稳定工况下实现空燃比的闭环控制.由于天然气与空气的混合特性完全不同于汽油,该控制策略与传统汽油电控策略有较大区别.由于系统软件部分要用到许多经过优化后的标定参数,该文对这一取得标定参数的过程进行了介绍.内容涉及自动标定系统的构成、标定的步骤和标定数据的分析方法,从而阐明了ECU中的数据的来源.
作者：	秦松涛
专业：	车辆工程
导师：	黄海波;魏远文
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西华大学
学位年度：	2004
正文语种：	中文