基于dSPACE的單燃料CNG發(fā)動機電控單元設(shè)計.pdf

1、作為一種新型的清潔能源，天然氣已經(jīng)在各個行業(yè)被廣泛使用，尤其是汽車行業(yè)。天然氣發(fā)動機類型主要有兩種，即單燃料天然氣發(fā)動機和兩用燃料天然氣發(fā)動機。隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展，發(fā)動機的空燃比和排放等控制需求也越來越嚴格，因此，開發(fā)具有市場競爭力的CNG發(fā)動機電子控制單元成為了當前的一大熱點。
　　面對越來越復雜的電控單元系統(tǒng)，傳統(tǒng)的ECU開發(fā)方式存在著周期長，成本高，壓力大的缺點，尤其對于高度復雜的、非線性的發(fā)動機控制單元設(shè)計而言，不論是

2、軟件開發(fā)還是測試都變得愈加困難。
　　本文使用MATLAB/Simulink軟件與dSPACE系統(tǒng)的RTI模塊相結(jié)合，建立單燃料CNG發(fā)動機快速控制原型，以模塊框圖化的形式實現(xiàn)了CNG發(fā)動機的控制算法設(shè)計。主要設(shè)計了:
　　針對天然氣發(fā)動機空燃比控制的，基于寬域氧傳感器的閉環(huán)和自學習控制策略;基于轉(zhuǎn)速反饋的點火提前角自動標定系統(tǒng);CNG發(fā)動機恒轉(zhuǎn)控制算法;針對不同負荷下轉(zhuǎn)速與節(jié)氣門的關(guān)系進行了傳遞函數(shù)的辨識，并且進行了反饋P

3、ID仿真控制研究。
　　在對博世LSU4.2寬域氧傳感器工作原理分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計的基于寬域氧反饋的空燃比PID閉環(huán)和自學習控制策略，實現(xiàn)對空燃比的有效控制，并且?guī)椭鷩姎釳AP的標定，標定者不需要對每一個工況點進行非常精確的標定，在發(fā)動機工作時依靠閉環(huán)和自學習就可以將噴氣脈寬調(diào)整到合適的值，節(jié)省噴氣MAP標定時間，同時也可以彌補發(fā)動機磨損老化造成的空燃比偏移;基于轉(zhuǎn)速反饋的點火提前角標定系統(tǒng)可以幫助點火MAP的標定;發(fā)動機恒轉(zhuǎn)控制