车用汽油机过渡工况空燃比的先进控制策略

详细论述了国内外汽油机过渡工况空燃比的滑模控制、自适应控制、模糊控制、神经网络控制的结构，分析了各种控制方法的优点和局限性。提出了一种基于信息融合的汽油机过渡工况空燃比控制策略，该方法同时监测汽油机节气门变化过程中节气门位置、进气流量、发动机瞬时转速和进气管内压力等动态参数及其变化率等信息，并进行信息融合处理，导出反映汽油机过渡工况空燃比的有效特征信息，减小过渡工况时油膜及氧传感器对空燃比控制的影响，实现过渡工况空燃比的精确控制。     

基于RBF神经网络的电喷天然气发动机空燃比控制

电喷天然气发动机空燃比在工况突变时会剧烈波动,为提高控制精度,使用RBF神经网络和前馈PID控制算法相结合,由当前工况决定燃料基本喷射量,再由RBF神经网络预测的空燃比信号传递给PID控制器进行反馈调节。此外利用Matlab/Simulink软件进行仿真,建立了电喷天然气发动机空燃比仿真模型。仿真结果表明,该控制方法在节气门及发动机转速突变的情况下,过渡时间较PID算法明显减小,控制精度亦有提高。     

车用汽油机过渡工况空燃比的神经网络控制研究

针对车用汽油机过渡工况空燃比难于精确控制的特点,提出了一种空燃比的神经网络复合控制策略。控制系统通过神经网络控制和常规PI控制实现前馈反馈控制,常规PI控制器利用氧传感器信号实现反馈控制,保证系统的稳定性,且抑制扰动;神经网络控制实现前馈控制,提高控制系统过渡工况时的响应能力。神经网络采用径向基神经网络,其输入为影响汽油机进气量的两个主要因素发动机转速与节气门开度。通过在线学习常规PI控制输出,使系统的总控制输出由神经网络产生,系统具有较高的自适应功能,有效避免目前过渡工况空燃比控制需进行大量标定的不足。仿真结果表明该控制方法是有效的。     

发动机精确空燃比控制方法的研究

提高电控汽油机的空燃比（α）控制精度,是改善发动机经济性、动力性和降低尾气排放的关键环节。通过对发动机稳态和过渡工况下出现空燃比控制偏差的机理进行了分析。实现了一种较为精确的空燃比控制方法。该方法根据所建立的发动机物理模型,利用宽域空燃比传感技术,通过调整喷油脉宽来反馈控制发动机的空燃比。     

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。     

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.     

基于dSPACE的模糊PID算法在CNG发动机空燃比控制中的应用

发动机工作过程具有复杂的不确定性、时变性和非线性且空燃比的传输存在着迟延,尤其在瞬态工况下波动剧烈,为提高空燃比的控制精度以及经济性和排放性,利用MATLAB/Simulink软件建立空燃比模糊PID控制算法,算法平台为d SPACE公司的Micro Auto Box,在NQ150N天然气发动机上进行了测试试验,试验结果分析表明,与经典PID算法相比,模糊PID控制算法在稳态工况下性能良好,在过渡工况下能明显改善空燃比控制效果。     

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。     

阀片形状对节气门流场的影响

节气门是发动机的一个重要部件,直接影响发动机的进气。可变涡流节气门利用三片同向开启的扇形节流阀片来组织进气涡流。本研究建立了普通节气门和可变涡流节气门的模型,并在FLUENT里面进行了对比计算。结果表明,可变涡流节气门能产生更大的流速,增加流量,在一定程度上可以达到进气增压的目的,从而可以多喷入燃油,提高动力性和经济性。研究结果可为节气门的优化设计及与发动机的匹配提供理论依据。     

车用电子节气门体的传动设计研究

对车用电子节气门传动系统进行分析并建立数学模型,运用数学模型确定传动系统中各传动机构的参数值,以使电子节气门传动系统反应时间达到设计要求。同时对根据参数来设计各传动机构的方法进行了研究。最后,将该设计方法应用于国内某款采用非接触式传感器以替代接触式传感器的电子节气门设计上,通过对该产品及被替代产品的测试,发现该产品在相同的控制系统作用下不仅阀片的反应时间达到设计要求,同时节气门的寿命也得到大幅提高,从而验证了本模型是有效及可行的。     

某工业型燃气轮机油门控制系统故障分析

某工业型燃气轮机常出现油门控制系统故障,这会直接导致燃气轮机停机等故障的发生。针对该型燃气轮机油门控制系统故障问题,从油门控制系统工作原理出发,针对燃气轮机运行工作中出现的典型故障进行分析,重点分析了油门控制系统故障原因。研究成果可为该型燃气轮机油门控制系统故障的排查指明方向。     

发动机电控节气门瞬态流动过程三维数值模拟与研究

以某型号发动机电控节气门为研究对象研究了其基本结构和工作原理。按照节气门实际结构,利用计算流体力学(CFD)的方法结合运动网格技术及用户自定义编程方法,实现了节气门由关闭向全开位置转动时空气瞬态流动过程的三维数值模拟。研究了节气门运动对空气流动过程的影响,重点分析了节气门处于不同转角时刻空气速度场、压力场及流动噪声的变化规律。计算结果表明:在节气门转动初期,节气门后侧流动区域有气旋形成,在节气门前后两侧的压力发生了陡降,在节气门上止点和下止点附近产生流动噪声区,节气门开度在40°附近时声功率峰值达到最大。随着节气门开度的逐渐增加,节气门后侧的气旋逐渐减弱,节气门前后两侧的压力陡降幅度也逐渐减小,流动噪声则是先增大后减小,噪声峰值始终存在于节气门后侧,出现流动噪声峰值的位置也逐渐远离节气门中心。当节气门接近全开时,空气速度场、压力场和流动噪声也逐渐接近稳定。     

电子节气门滑膜变结构控制硬件在环仿真的试验研究

运用滑膜变结构控制原理设计了电子节气门的滑膜变结构控制器。利用电子节气门、发动机信号发生器、标定软件和油门踏板搭建了电子节气门硬件在环仿真平台,对滑膜变结构控制器控制效果进行了测试。结果表明：平台能够产生各种发动机传感器信号,ECU与标定软件、信号发生器通信畅通,可以静态的模拟发动机工况,满足硬件在环测试的功能要求。采用滑膜变结构控制,能很好地克服系统中的非线性及扰动,具有迅速的瞬态特性和良好的稳态特性。     

电控发动机节气门积碳的原因与对策

针对节气门积碳现象,讨论了碳烟生成的原因,分析节气门积碳的主要途径,认为碳烟的扩散是节气门积碳的主要原因,提出了减少节气门积碳的措施.     

开阀喷射模式对进气道喷射式汽油机性能的影响

采用台架试验和数值计算的方法研究了开阀喷射模式对发动机性能的影响规律。研究结果表明:在20%节气门开度下,较早的喷油时刻与较晚的喷油时刻相比,功率升高了0.2kW,HC排放降低了30×10~(-6);当节气门开度达到100%时,由于进气气流和机体温度的影响使得喷油时刻对动力性和排放性能的影响可以忽略;处于20%节气门开度时未挥发燃油最大比例大约占总喷油量的50%,而在100%节气门开度下未挥发燃油仅占15%左右,可见燃油未完全挥发是造成开阀喷射模式时发动机性能下降的主要原因,提高开阀喷射模式下发动机燃油挥发性能是提升发动机性能的主要途径。     

以自整定PID为核心算法的电子节气门系统的研制

提出了在电子节气门控制器中,应用自整定PID算法提高跟踪响应性;选用国产节气门电机,根据传动动力要求设计了节气门内部齿轮传动机构;选用光电编码器代替原有的接触电阻为位置反馈信号。通过仿真试验证明:油门踏板信号与节气门位置信号从踏入到回收整个过程匹配良好。通过内燃机台架试验证明:匹配所设计的电子节气门后,整体功率变化不大;低工况下的扭矩和燃油消耗率都得到改善;3种主要汽车排放物都得到不同程度的降低,但降低的趋势与工况有着较大的关系。     

基于GT-Power的进气节流EGR系统对柴油机性能影响的分析

利用GT-Power软件建立具有进气节流装置的6100涡轮增压柴油机仿真模型。在此基础上计算分析了进气节流EGR系统对柴油机的EGR率、燃油经济性和排放性能的影响。研究结果表明：通过加装进气节流阀,可以有效地增加柴油机各工况下的最大EGR率,进一步降低柴油机的NOx排放,但由于进气节流降低了柴油机的充气效率以及EGR的作用,因此会对柴油机的燃油经济性和微粒排放造成不利的影响。     

节气门位置信号检测方法研究

摩托车电喷发动机中,节气门开度是点火和喷油脉谱的重要输入参数之一,且运动方向和速度是加减速过渡工况的点火和喷油修正依据。论文提出了滑动变阻器和编码盘两种检测方式,分析了各种参数检测方法。在电喷系统开发中,两种方式均进行了应用,但滑动变阻器长期使用易磨损,而编码盘和光电器件之间运动副不接触,实践证明其稳定、可靠,也可为节气门手柄、制动踏板等位置检测提供借鉴。