LabVIEW虚拟仪器电控汽油机怠速工况信号采集实验研究

在电控汽油发动机实验台上,开发了基于LabVIEW虚拟仪器平台的怠速工况信号采集系统,介绍了LabVIEW的数据采集程序的设计,实验对怠速工况下发动机转速信号、进气歧管绝对压力传感器等信号实现了实时、动态的数据采集。     

步进电动机与发动机的怠速控制

怠速是汽车发动机的重要工况,怠速过高,将造成燃料消耗增加,而怠速过低会导致熄火和排放超标,现代轿车多采用由ECU控制的步进电动机式怠速控制阀将发动机怠速控制在最佳转速范围。本文主要介绍了步进电动机式怠速控制阀的结构、控制原理和检测方法。     

基于模型的共轨柴油机主喷油量控制算法研究

针对目前高压共轨柴油机电控系统开发周期较长以及开发成本较高的问题,通过研究基于模型的软件开发流程,在Matlab/Simulink环境下建立了高压共轨柴油机主喷油量控制算法模型,其中包括烟度限值控制模型、启动油量控制模型、怠速油量控制模型、怠速PID控制模型以及油量脉宽转换模型;对控制算法模型的关键MAP图进行了标定以验证该控制算法模型的有效性,并在使用INCA标定软件建立监控和标定的发动机试验台架上进行了一系列试验。试验结果表明,发动机启动过程迅速,且正常工况下转速稳定,并能根据环境情况和发动机的当前需求自动调节目标油量;该控制算法能够较好地满足发动机起动、怠速以及正常工况的控制需求。     

进气管道结构对单缸发动机动力性能的影响

对发动机的进气过程进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算。单缸摩托车汽油机的试验结果表明,在某一转速范围内,合理设计进气管道和谐振器的结构,可以有效利用进气惯性和谐振来提高摩托车发动机在该工况下的动力性能,并且在这个转速下,有一最佳管长与之对应。     

应用温控系统汽车发动机各工况最佳温度分析

发动机在适宜的温度下工作,才能充分发挥其效率且提高动力性和燃油经济性。对发动机温度控制单元ECU模块分析的基础上,对发动机输出模型尤其是各工况的燃油消耗进行分析,并对温度控制系统进行研究,建立温度控制系统模型;搭建发动机性能测控系统试验台,根据温度控制系统模型设置参数采集点,对怠速工况和部分负荷工况下,发动机的最佳工作温度进行测试;通过调整油门开度、发动机转速等,获取5个不同温度工况点的油耗、扭矩及排放参数等,最终对比确定不同目标工况的最佳工作温度点。分析结果可知：怠速工况,工作温度为92℃时,平均油耗量为最低值0.633kg/h,此时,温度对尾气平均排放量的影响不大;部分载荷工况下,目标性能工况不同,最佳温度点也不完全相同;发动机燃油经济性最佳的工作温度为93℃,而输出动力最佳的工作温度为91℃。选择不同的工作模式时,可将发动机的工作温度控制在相应的范围内,实现最佳燃油经济性或输出动力性。发动机最佳工作温度的分析内容和结果为此类设计提供参考。     

进气管道结构对单缸发动机动力性能的影响

对发动机的进气过程进行了理论分析,并对进气管道和谐振器的结构参数进行了理论计算.单缸摩托车汽油机的试验结果表明,在某一转速范围内,合理设计进气管道和谐振器的结构,可以有效利用进气惯性和谐振来提高摩托车发动机在该工况下的动力性能,并且在这个转速下,有一最佳管长与之对应.     

汽车发动机进气量控制与故障检修探讨

本文主要从怠速控制阀和电子节气门的构造设计研究和应用性能的研究上入手进行详细的阐述。并结合实际案例,对这两大进气量控制部件的应用优势以及进气量控制与故障检修措施分别进行总结概括,以便为解决汽车发动机进气系统故障、提高汽车整体运行性能提供可靠的参考依据。     

二冲程煤油发动机整机建模与初始点火提前角计算分析

针对二冲程汽油发动机改燃烧航空煤油后,初始点火提前角需重新标定的问题,利用GT-Power对以煤油为燃料的二冲程发动机进行整机建模。通过数值计算分析了转速、负荷、进气压力、进气温度和空燃比对点火提前角的影响,得出除转速和负荷外,进气温度对点火提前角的大小影响明显。针对不同的工况条件,充分考虑动力性而忽略经济性与排放性的前提下,通过计算获取了发动机初始点火提前角;通过仿真数据与实验结果对比验证了其一致性。     

某车型怠速车身抖动的原因排查及解决方法

某款车型在开发过程中出现怠速车身抖动问题,抖动较为严重,主观感觉明显。通过对悬置系统隔振率、空调压缩机振动、风扇振动、排气振动、转向系统模态、整车车身模态等可能引起车身抖动原因的分析、排查,最后确定怠速车身抖动为悬置隔振性能差、整车车身模态和发动机二阶激励耦合引起。通过对悬置系统的隔振性能进行优化,以及调整空调开工况发动机怠速转速,解决了车身抖动问题。     

汽车主动进气格栅开启角度的匹配优化

鉴于汽车主动进气格栅的开启角度直接影响着整车风阻和散热性能,本研究以降低油耗为目标,并以实车为例,进行了基于车速和发动机冷却需求的进气格栅开度优化.首先构建某MPV车型的CFD风洞模型,仿真得到不同车速和格栅角度下散热器的进风量.通过发动机热平衡实验得到发动机在不同转速和负荷率下的散热量,进而计算得到不同工况下冷却系统的需求散热量和需求进风量,并以满足冷却系统的散热需求和降低整车风阻为原则进行格栅开度的匹配优化.最后基于实车验证得到整车在怠速下瞬时油耗下降0.076L/h,30km/h、70km/h和120km/h等速下油耗分别下降0.08L/100km、0.11L/100km和0.15L/100km.     

清洗机新型液力控制系统研制

分析了新研制的一种新型清洗机所采用的调压溢流阀和转速调节阀的工作原理、结构设计及使用中的注意事项。采用该阀既能方便地控制清洗机的工作压力，又能有效地借助关枪或开枪时管道系统压力的变化，关小或开大内燃机油门，使内燃机怠速运行或高速运行，同时防止管道超压。     

Idle speed modeling and optimal control of a spark-ignition engine

A model of engine dynamics is developed. The model is a MISO (Multi Input Single Output) linear model which has two inputs and one output. One input is the spark timing, and the other is the ISCV (Idle Speed Control Valve) position. The output is the angular speed of an engine. The reliability of the developed model is confirmed by comparing the measured response of the engine to step inputs and external disturbance with the simulation results. In order to reduce the steady state error, an integrator state is inserted to the state equation. An engine idle speed controller is designed using optimal control theory based on the model. The performance variation of the controller to the various design parameters is simulated. On the basis of the simulation and the experimental data, the design parameters are determined. The developed controller reduced the idle speed drop caused by an external load change and recovered the desired idle speed in one second.     

氧传感器对电喷发动机性能影响试验分析

采用切断氧传感器的方法,研究发动机性能的变化.试验发现,由于怠速时发动机温度较低,氧传感器在发动机怠速时在空燃比反馈控制中不起作用.怠速时断开氧传感器对发动机影响不大,在负荷试验中,断开氧传感器后,发动机不受空燃比反馈控制,耗油变大,混合气比有氧传感器时变浓,排放恶化明显.     

AMT车辆换挡过程中发动机转速控制与试验研究

提出了换挡过程中通过控制断油电磁阀来调节发动机转速的新方法,分析了断油电磁阀对发动机工作特性的影响,制定了断油电磁阀的控制策略,并在装有AMT的某重型载货汽车上进行了试验。试验结果表明,换挡过程中通过控制断油电磁阀来调节发动机的转速,可减小离合器接合时主、被动部分的转速差,改善AMT的换挡品质。     

PID控制在汽油机怠速稳定性控制中的应用研究

介绍了PID控制的原理以及该理论在汽油机怠速稳定性控制中的应用;通过在标定开发中对汽油机点火角、气路的P/D控制,以及I相的综合控制,实现了发动机怠速稳定性波动小于30 min/s的工程开发要求;分析了PID各项对怠速转速稳定控制的作用及影响程度,总结了标定过程中PID的调整规则。     

基于神经网络的直线电磁阀式怠速系统预测控制方法研究

基于汽油发动机怠速系统的非线性、时变性和不确定性等特点,构建了神经网络与预测算法相结合的控制系统。利用预测控制算法的滚动优化和反馈校正的特性,采用神经网络建立系统的动态模型作为预测控制器的预测模型;提供怠速系统的开环输入输出数据离线训练神经网络,再在线对神经网络模型的权值和阀值进行调整,获得精确的预测模型,实现了对怠速系统的自适应控制。仿真结果表明,这种方法有效地提高了发动机怠速系统的控制精度、可靠性和转速的稳定性。     

电控燃油喷射系统相位识别新方法

本文提出利用进气压力传感器及摩托车磁电机触发信号为电控燃油喷射系统提供相位基准的新方法。磁电机每个工作循环产生两个触发信号，仅根据该信号不可能精确控制喷油及点火时刻。进气过程中进气压力传感器输出信号先减小，后升高，而这一变化过程正好位于两次触发信号之间，根据这一特征可以区分两次触发信号。在低转速工况，将当前采集的进气压力值同预设的参考值进行比较，通过判断进气过程是否到来，区分两个触发信号；高转速时在进气冲程只是保存进气压力数据，根据上一循环确定的触发信号进行喷油和点火控制，为防止电磁干扰带来的判断失误，在每个循环的“空闲时间”将采样的压力值进行校验，保证最多只有一个循环系统工作异常。利用该方法进行电控系统MAP图标定试验，整个过程中，系统工作正常，表明该方法是可行的。     

A study on the design of electromagnetic valve actuator for VVT engine

Electromagnetic valve (EMV) actuation system is a new technology for improving fuel efficiency and at the same time reducing emissions in internal combustion engines. It can provide more flexibility in valve event control compared with conventional variable valve actuation devices. The electromagnetic valve actuator must be designed by taking the operating conditions and engine geometry limits of the internal combustion engine into account. To help develop a simple design method, this paper presents a procedure for determine the basic design parameters and dimensions of the actuator from the relations of the valve dynamics, electromagnetic circuit and thermal loading condition based on the lumped method. To verify the accuracy of the lumped method analysis, experimental study is also carried out on a prototype actuator. It is found that there is a relatively good agreement between the experimental data and the results of the proposed design procedure. Through the whole speed range, the actuator maintains proper performances in valve timing and event control.     

Design of an optimal idle speed controller for a turbocharged diesel engine using fuzzy logic method

Idle Control of Internal Combustion Engines (ICEs) is one of the most important modules of Engine Management Systems (EMS) due to its effects on fuel consumption (FC) and pollutions produced in urban traffics. PID controllers are usually used for idle speed regulation. In this paper a PID like fuzzy controller is used to control the idle speed. The aim of this research is to introduce the selection method of membership functions for nonlinear processes which have unsymmetrical behaviors around working point. Also a simple yet useful graphical base approach to optimize fuzzy like PID controller is introduced. In order to design the controller a mean value model of a 1.6 turbocharged diesel engine is applied. In this model the effects of injection timing, injected fuel mass, ambient conditions and cycle by cycle torque generation variations are taken into account. The model also predicts the engine behavior in warm-up period. Two main manipulated variables of injection timing and injected fuel mass per cycle are handled to control the engine speed under different sources of engine speed variation such as external loads made by A/C, steering hydraulic pump or alternator and also the internal loads e.g. variable internal friction. The designed controller shows high robustness in response to change in ambient conditions.     

基于林德HPR-02E1L开式变量泵的挖掘机功率控制器研究

针对应用林德HPR-02E1L开式变量泵的挖掘机功率匹配不佳问题,对HPR-02E1L负载敏感变量泵的工作原理、发动机转速控制策略及挖掘机工作过程的负荷情况等方面进行了研究,提出了一种基于发动机转速跟随的功率控制策略。利用Matlab下的Simulink平台搭建了系统各元件仿真模型,根据发动机实际转速、预设负载转速及系统负载压力,调整PID参数,标定了影响液压泵吸收功率的VD3电磁阀电流,使挖掘机运行过程中转速变化平稳。实验结果表明,功率控制器能够实时监控发动机实际转速,精确控制VD3电磁阀电流始终跟随发动机转速,使挖掘机在负载过程中可以获得较佳的协调性及稳定性。