基于节气门修正函数CNG发动机瞬态空燃比仿真分析-论文.pdf

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1、第28卷第1期湖北汽车工业学院学报Vo1．28No．12014年3月JournalofHubeiUniversityofAutomotiveTechnologyMar．2O14doi：10．39690。issn．1008-5483。2014。01．004基于节气门修正函数CNG发动机瞬态空燃比仿真分析严浩铭，孙仁云，汪科任，张晟恺(西华大学交通与汽车工程学院，四川成都610039)摘要：分析了天然气发动机瞬态工况空燃比偏差较大的原因；提出了利用节气门修正函数，补偿每循环进入气缸的空气质量流量；基于Maflab／Simulink建立了发动机瞬态空燃比控制仿真模型。结果表明：

2、瞬态工况下，节气门修正函数能够快速补偿空气质量流量，使空燃比能够迅速回到理论空燃比，该方法在实际工程中有一定的应用价值。关键词：发动机；瞬态工况；节气门；修正函数；空燃比中图分类号：TK433．4+4文献标志码：A文章编号：1008—5483(2014)01—0014--04SimulationAnalysisonCNGEngineTransientAir-fuelRatioBasedonThrottleCorrectionFunctionYonHaoming,SunRenyun,WangKeren,ZhangShengkai(SchoolofTransportation

3、andAutomotiveEngineering，XihuaUniversity，Chengdu610039，China)Abstract：Thenaturalgasengine’Stransientconditionofair-fuelratiocontrolwasinvestigated．Awayofcompensatingairmassflowintothecylinderpercyclebyusingthethrottlecorrectionfunctionwaspresented．Asimulationmodeloftheenginetransientair-f

4、uelratiocontrolwasestablishedbasedontheMatlab／Simulink．Theresultsshowthatthethrottlecorrectionfunctioncancompensatetherateofairmassflowquicklyunderthetransientoperatingconditionsoftheengine．withtheair-fuelratiobacktothatofthetheoryquickly．Thismethodhasconsiderable印plicationvalueinthepract

5、icalengineering．Keywords：engine；transientcondition；throttle；correctionfunction；air-fuelratio随着13趋严格的汽车尾气排放法规、日益严峻结合点燃式发动机平均值模型．提出了易于实的能源危机．各公司对发动机电子控制技术提出了现的节气门瞬态工况修正函数：基于Matlab／更高的要求，其中瞬态(加、减速)空燃比控制是难点Simulink建立了发动机瞬态空燃比控制仿真模型．与热点。有关研究发现。CNG发动机引起瞬态空燃对瞬态工况下每循环空气质量流量进行补偿．以便比偏差较大的主要原因：1)进气管

6、的压力波动造成快速精确控制瞬态工况空燃比。的进气计量装置对实际进气量测量不准而出现偏差：2)空燃比的控制是基于上一缸的状态来计算当1节气门瞬态修正函数的定义前的喷油量；3)进气歧管压力传感器、氧传感器以及随后的信号处理造成的系统延迟电子节气门在现代发动机管理系统具有重要收稿日期：2013—11-15作者简介：严浩铭(1988一)，男，四川广安人，硕士生，从事发动机电子控制技术研究。第28卷第1期严浩铭。等：基于节气门修正函数CNG发动机瞬态空燃比仿真分析一15～作用．由于进气系统的气流扰动、电子节气门的的综合这2种测量手段．实际中常考虑成本与精非线性等原因．其精确控制与瞬

7、态补偿有着非常重确性等因数．在台架实验的时候用空气流量计修正要的意义模型计算值．调整发动机工况并记录数据。通过对以德国Bosch公司生产的电子节气门为对象模型的不断修正将空气流量计测量值与模型计算进行分析。在瞬态加减速过程中，由于上述原因造值的误差控制在3％以内．发动机量产时经常不安成加速(减速)时空气量测量值小于(大于)实际进装空气流量计气量造成混合气过稀(过浓)。为了最大限度的减小综上．本系统采用进气歧管压力传感器计量进这种延迟。基于节气门开度的变化率。结合自动控气量。进入气缸的空气流量计算公式如式(2)(4)：制理论．提