吸附还原法还原过程中空燃比控制策略的试验研究

运用研制设计的新型稀燃尾气催化系统和恒转矩电控系统,对稀Nox吸附还原催化器(LNT)还原过程中空燃比大小和浓、稀燃时间比值及长短对稀燃发动机性能进行了试验研究,结果表明:还原过程空燃比大小和稀、浓燃时间比值及长短不仅对发动机的输出转矩大小、燃油消耗率等性能有影响,而且对发动机的排放特性也有重要影响.稀Nox吸附还原催化器还原过程空燃比越小和浓、稀燃时间比值越大、浓燃还原时间越长,Nox还原越彻底,Nox排放越低,但稀燃发动机的比油耗稍变大,经济性变差.因此,在应用LNT降低稀燃发动机Nox排放时,需要对其还原过程空燃比大小和浓、稀燃时间比值及长短进行优化.     

稀烯发动机的空燃比控制技术

稀烯发动机具有排气污染少，油耗省的特点，但其对空燃比控制的要求较高。本文所介绍的发动机全工况空燃比反馈控制方案，利用宽域空燃比测量技术实时测量发动机的空燃比，在发动机物理模型的基础上，对空燃比进行反馈进行。该方案可显著提高空燃比控制精度，以满足稀烯发动机对空燃比控制精度的要求。     

稀燃汽油机电控系统的硬件设计

为了充分发挥稀燃汽油机的性能,研制了一套适用于稀燃汽油机的电子控制系统。系统控制单元ECU参考Siemens公司电控系统设计方案,以C167系列单片机作为微处理器,对发动机的控制采用集中控制,可以实现发动机ECU所有功能,它适用于稀燃汽油机的空燃比、喷油和点火等参数的控制。     

煤层气发动机空燃比控制方法与策略的研究

本文研究了煤层气发动机不同工况下空燃比控制方法与控制策略,针对发动机不同工况分别在ECU中采用了开环控制方案和基于氧传感器的PID闭环控制方案;特别针对发动机的进气系统特点提出了双阀控制策略,并采用了比值控制方法。实验表明,空燃比控制方案改善了发动机内的燃烧状况,符合不同工况下的空燃比控制要求。     

LPG电喷发动机空燃比传输特性的分析

为提高LPG电喷发动机在过渡工况时空燃比的控制精度,本文对空燃比的传输特性及其影响因素进行了分析.在此基础之上,应用自行开发的标定实验系统,在发动机实验台架上对LPG电喷发动机的空燃比传输延迟时间进行了标定.理论分析及标定结果表明,对于给定的LPG电喷发动机,空燃比传输延迟时间与发动机的负荷和转速有关,并随二者的增大而减小.     

车用汽油机过渡工况空燃比的神经网络多步预测控制策略

车用汽油机空燃比存在传输延迟,直接用于反馈控制影响空燃比的控制精度.为此,提出了一种基于神经网络的空燃比多步预测控制策略,首先建立了基于BP神经网络的空燃比多步预测模型,利用空燃比预测模型预报空燃比的未来值,利用预测值与期望值的误差及误差变化率,采用模糊控制器对空燃比实施多步预测控制.对HL495发动机两种典型过渡工况实验数据进行仿真,结果表明,该方法能将过渡工况空燃比控制在理论空燃比的±3%以内.     

天然气发动机空燃比的自适应控制研究

提出一种新的天然气发动机空燃比自适应控制策略。通过对空燃比实施抖动形成寻优控制因素的变化，测量发动机转速波动差作为寻优控制响应的判据，实现以燃料经济性为寻优目标的闭环优化控制，并用于现有氧传感器无法使用的稀燃天然气发动机。通过软件和硬件控制系统设计，尤其是抗干扰设计，在一台单缸天然气发动机上进行应用，验证了其可行性。     

增压稀燃天然气发动机排放特性

为了研究增压稀燃天然气发动机的排放特性,对发动机进行了空燃比和点火提前角调整试验、十三工况排放等试验,并在增加氧化型催化转化器后进行了相关试验,对试验结果进行研究分析,获得了天然气发动机的排放规律.结果表明:NMHC排放随空燃比增大先减少后增加,NOx排放随空燃比增大先增加后减少,在空燃比19～21左右达到最大值.NMHC比排放随转速升高略有降低,NOx排放随转速升高先减小后增加,发动机最低NOx排放点所对应的发动机转速为1600～1800 r/min.定MAP下,NMHC排放随点火提前角增大先降低后增加,NOx排放随点火提前角增大而增大.加Ⅰ型氧化催化器后发动机NOx、CH4、CO、NMHC排放值分别减少了15%、97%、78%、60%.试验结果表明,增压稀燃和氧化型催化转化器相结合是天然气发动机一种有效方案.     

航空活塞式发动机瞬态空燃比控制与实验研究

针对航空活塞式直喷发动机瞬态空燃比难以精确控制、动态超调大等问题,采用PID神经网络控制策略对发动机瞬态工况空燃比进行控制.PID神经网络用于瞬态空燃比控制具有易于实现、较强自适应能力等优点.该策略包含前馈控制和反馈控制,并由前馈控制确定基本喷油量,PID神经网络作为反馈控制,实现瞬态工况的燃油补偿.在一台航空活塞式单缸机上进行了发动机瞬态空燃比控制实验,结果表明,瞬态工况下,相比于PID控制,PID神经网络控制下的过量空气系数超调量可以减小25%左右;节气门开度在5%~30%,之间以不同开度变化速率变化时,PID神经网络也能实现良好的控制效果.     

大功率天然气燃料发动机空燃比控制方法

以某大功率天然气发动机为研究对象,基于GT-Power仿真软件研究稳态状况下不同参数对气体发动机空燃比控制的影响。提出了采用空燃比裕度表征气体发动机空燃比控制可靠性的方法,并基于节气门和废气旁通阀实现空燃比分段控制。研究结果显示:减小涡轮喷嘴环面积或者采用MMPC、双脉冲管系可以提高该气体发动机的空燃比裕度。此外仿真计算还表明:随着环境进气温度与空冷后进气温度的升高,气体发动机空燃比裕度下降。因此,为了满足气体发动机的环境适应性,空燃比裕度必须足够大。