lng发动机电控系统研究与设计

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文LNG发动机电控系统研究与设计摘要随着汽车保有量的增大，石油危机和环境污染等问题变得愈发严重，因此寻求一种清洁替代燃料受到了广泛的关注。天然气以其储量丰富，污染性低等优点成为汽车替代燃料的理想选择。液化天然气（LNG）汽车由于其具有燃料纯净、续驶里程长和排放性好等优点，在近年来得到了很大的发展，因此开发一款性能优良的LNG发动机电控系统有非常积极的意义。本文将NQ120N型天然气发动机燃料供给系统改造为LNG燃料供给系统，针对LNG在不同工况下经汽化器气化后的天然气温度不同对发动机工作造成的影响，

2、设计了天然气温度控制方案，并对改造后的发动机进行了电控系统设计。以MC9S12XS128微处理器为ECU主芯片，根据LNG发动机的特点进行了电控系统硬件系统设计。硬件系统的设计包括ECU电路设计、数字量和模拟量信号处理电路以及执行器驱动电路。根据天然气发动机的特点，设计了峰值保持型天然气喷气阀驱动电路和单缸高能独立点火驱动电路。研究了发动机喷气和点火控制策略，采用模块化思想对软件进行了设计，包括主程序、各工况子程序和中断子程序等的流程图。为提高系统抗干扰性，采取了一系列硬件和软件抗干扰措施。I太原理工大学硕士研究生学位论文利用

3、Matlab/Simulink软件建立了LNG发动机平均值模型和试验台架模型，并且采用仿真标定的方法来获得喷气和点火提前角初始MAP图。为了实现快捷、方便的对初始MAP数据进行标定，文中设计了发动机MAP图虚拟仿真标定系统。利用LabVIEW开发的上位机监控系统对电控系统进行了在环仿真试验，主要包括不同工况下喷气信号和点火提前角信号的测试。试验结果证明了所设计电控系统的正确性和合理性。关键词：LNG发动机；电控系统；控制策略；在环仿真II太原理工大学硕士研究生学位论文ResearchandDesignofElectronicC

4、ontrolSystemforLNGEngineABSTRACTWiththeincreasingnumberofvehicles,theoilcrisisandthepollutionofenvironmentbecomemoreserious,soaneco-friendlyalternativefuelforvehiclesiswidelyconcerned.Becauseoftheabundantreservesandthelow-emissioncharacters,aturalgasisagoodchoice.Th

5、eliquefiednaturalgas(LNG)isbecomingmorepopulartheseyears,becauseitiscleanandhaslongdrivingrangeaswellasbetteremissionperformance,therefore,developingaLNGengineelectroniccontrolsystemwithexcellentpropertieshasprofoundsignificance.Inthispaper,theNQ120Nenginewasbecamet

6、oaLNGenginebymodifieditsfuelsupplysystem,NGtemperaturecontrolschemeisdesignedinordertosolvetheimpactofthedifferenttemperatureofNGwhichgasifiedfromvaporizationindifferentconditions,thentheelectroniccontrolsystemwasdesignedaftertheenginewasmodified.Accordingtotheperfo

7、rmanceofLNGfuel,thedesignofelectroniccontrolsystemisbasedontheMC9S12XS128MCU.ThehardwaresystemincludethedesignofECUcircuit,digitalsignalprocessingcircuits,analogsignalprocessingcircuitsandactuatordrivecircuit.Thepeak-holdtypedrivingcircuitoftheNGgasjetvalveandthesin

8、gle-cylinderindependentIII太原理工大学硕士研究生学位论文ignitiondrivingcircuitareusedaccordingtothecharacteristicsofLNGengine.Thecontrolstrategyofenginej