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电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析说明书 电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析说明书

格式:word 上传:2022-06-25 15:34:05

《电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析说明书》修改意见稿

1、“.....或从以前的低电平翻转为现在的高电平,这表明上次的喷油增量较大,使混合气浓度超过正常状态,因此将上次的喷油增量减少半。得到当前喷油增量。在增量逼近法中,有两个参数对控制结果产生较大的影响为增量逼近周期二为系统赋予的增量逼近初值。在计算过程中要对这两个参数进行调节。微调模块在稳定工况下,为提高系统稳定性,在细调模块之后,控制系统增加了对喷油量的微调功能。在微调模块中,本控制系统采用调节器。调节器是调节器的变种,是按偏差的比例积分和微分进行控制的调节器,它具有技术成熟易被人们熟悉和掌握不需要求出控制对象的数学模型控制效果好等优点,在现代仍能得到广泛应用。调节器是种线性调节器。其框图如图所示。其原理是把设定值与实际输出值相减,得到控制偏差,偏差经比例积分和微分后通过线性组合构成控制量,然后用对对象进行控制......”

2、“.....比例环节的控制规律为式式中为比例系数,为控制常量,即误差为零时的控制变量。比例环节对误差是即时响应的,误差旦产生,调节器立即产生控制作用,使被控制的过程变量向减小误差的方向变化。但是比例环节不能减小到零,它有残存的误差静差。加大比例系数可以减小静差,但当过大时,会使动态质量变差,导致系统不稳定。总之,比例环节的优点是反应快,缺点是不能完全消除静差。为了消除比例环节中残存的静差,在比例环节的基础上加入积分环节,组成比例积分环节,其控制规律为式其中为积分常数,越大积分作用越弱。积分环节的输出值取决于对误差的累积结果,虽然误差不变,但积分环节的输出还在增大,直至使误差护。因此,积分环节的加入能自动调节控制常量,消除静差,使系统趋于稳定。在采样时刻为采样周期,为正整数,式可通过数值公式式近似计算得到位置式控制算法。如果采样周期取得足够小......”

3、“.....被控电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析过程与连续过程十分接近。由式的及,两式相减,得出增量式控制算法。式变换式得到式本研究采用增量式算法。因为位置式算法每次输出与整个过去状态有关,计算式中要用到过去误差的累加值,容易产生较大的累积计算误差。而增量式算法只需计算增量,计算误差或精度不足时对控制量的影响较小。低速振荡微调模块如前所述,经过增量逼近法的细调后,在低速会产生周期性的振荡。如何消除振荡是低速阶段控制的重点。当系统产生周期性的振荡时,基本上过量空气系统数值都处在范围内。这说明此时系统已处于或即将处于最佳空燃比输出状态,但是如前所述,系统根据所检测的氧传感器振荡波形状态使喷油值的输出就按增量逼近法忽增忽减,这又进步造成了喷油浓度的偏浓或偏稀,于是系统就振荡于个动态平衡的循环中。缩小喷油计算周期......”

4、“.....随着周期的变小,经过增量逼近法细调模块的调节后,低速稳定状态控制效果有所改善,尤其是周期的计算结果,己可满足控制要求,但是它会产生个不可忽视的缺点发动机运转不稳,经常在运行过程中熄火。这是由于控制系统响应提高了,但是在低速时发动机及传感器的响应跟不上控制系统的响应频率,如转速变化速度较慢等,所以导致实际油量供给状态过浓或过稀,由此产生熄火。故当发动机处于低速振荡状态时仅依靠调节喷油计算周期是不够的,需专门为发动机的低速振荡状态提供个喷油量调节模块。只要检测到发动机处于低速振荡状态,就不再进入增量逼近模块或计算模块,直接进入低速振荡调节模块。在这个模块中,吸收了增量逼近法中短周期控制响应快的优点,其控制模式实际上是增量逼近法的变形,采用较小计算周期,固定增量控制模式。控制系统对喷油量执行增加或减少喷油量的操作是由振荡状态最后的跃变电平来决定的......”

5、“.....由于不同工况下振荡时各个振荡周期并不相同,因此须以两个跃变沿之间的宽度作为个状态,在这个判定中需要用个跃变状态,才可以较全面地判断系统是否处于振荡状态。振荡状态的判定依据是跃变宽度小于值的状态不得连续次出现四个跃变宽度中至少有个跃变宽度大于大部分振荡跃变宽度四个跃变宽度总的高电平值与总的低电平值之比不得超出范围。至此,由取值粗调增量逼近法细调或低速振荡微调控制流程结束,空燃比控制系统对发动机的控制也取得了较好的效果。电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析图制取与实验结果电控汽油机要正常运转必须先有个初始的喷油脉宽图和点火提前角图。初始控制是保证控制系统正常工作的最基本的控制数据,在此基础上才能进行大量的优化匹配试验并最终确定控制数据。初始控制以主要包括喷油脉宽毗和点火提前角。发动机怠速时,主要保证发动机的怠速稳定性,兼顾到经济性全开油门时,每转速对应个空气流量......”

6、“.....因此以发出最大功率为原则部分油门开度下获得最低的燃油消耗率。对于发动机每工况,均有最佳喷油脉宽值,在该脉宽值对应的喷油量下发动机能得到最佳的性能,这些喷油脉宽值的点的集合就是通常所说的,把这些数据存入的中。在实际运转过程中根据发动机的工况从表中查出喷油脉宽值,然后根据发动机的实际运行状态进行修正,修正后的数据即为发动机当前所需的最佳脉宽值,这就是电控系统工作的般原理。制取在开环控制阶段,电控汽油发动机喷油量控制单元根据各相关信号条件,提取实施控制策略前预存的实验数据值所形成的图表称之为脉谱图,以达到快速控制燃料喷射量的目的。图是发动机开环控制的核心,而开环控制的结果影响后续的空燃比逼近理论空燃比的速度,所以在很大程度上影响着控制的结果。故在制取脉谱值时要尽可能地排除其它影响因素,力求得到最精确的数据。若将图数据按速度特性顺序制取,由于实验过程中转速的波动......”

7、“.....影响值的准确程度,而且浪费实验时间,故图依按负荷特性来制取,即转速不变时,测出其余参数节气门位置空气流量流量和发动机的有效功率随负荷的变化而变化的关系。本研究以节气门开度来表征负荷的大小。整个制取实验过程中必须保持发动机喷射压力不变。其中在制取个转速下的负荷特性时,对该负荷特性上的每个工况点都必须按如下的步骤进行首先需调整适合的载荷和节气门开度,将转速调整固定于该转速值然后在保持转速值不变的基础上,通过调节载荷和节气门开度增减喷气量占空比等措施,过量空气系数。此时的喷油量即被认为是此工况下的最优喷油量,并将此值存入中。至此已完成个工况点的制取。接着在转速值保持不变的前提下,让节气门按定的顺序逐渐增加或逐渐减小连续变化,并按同样的顺序调整发动机的载荷,按同样的操作步骤,取得该负荷特性上其余各工况点的喷气量占空比。这样就完成了转速的负荷特性。最后调整不同转速值......”

8、“.....这样就可得到不同的转速的负荷特性。这些负荷特性构成了个以节气门位置和转速为坐标的二维脉谱图。最后在中共存有个原始脉谱值,所制取值的转速范围为。同样的方法,我们可以获取点火提前角的图。图的补充为了使每个工况执行取值操作时都能取到个预存的节气门开度喷油提前角电磁阀的喷油提前角数值图实验结果预测在以上的工作都完成后,将设计的此装置安装在型发动机上,然后检测尾气的排放情况,预计的实验结果如下图图试验后的尾气排放情况电控汽油发动机尾气检测装置设计与分析技术与经济性分析经济性分析在尾气检测装置的设计中,用到很多元件,比如废气氧传感器转速传感器节气门位置传感器单片机电子喷油器等。也只有这几个元件属于成本较高的元件。表部分元件的价格与寿命元件价格元寿命氧传感器年节气门位置传感器年转速传感器年喷油器年上述元件承担了该系统的成本。由于该系统的节油性,在元件的使用寿命之内......”

9、“.....更为重要的是在环境污染越来越严重的今天,尾气排放的降低具有重大意义。技术性分析该系统原理首先将硬件系统和软件系统分别制定出来其次,制定出喷油脉冲和喷油时刻的图,作为开环控制所应用数据的基础,将该数据存入扩展的中,供单片机的随时查询调用在完成这两项主要的工作后,将该系统安装到所选择的原始发动机上。实践证明该系统切实可行。当然,由于水平有限,本论文还存在诸多的不足之处首先,喷油时刻和喷油脉冲的确定和太多的因素有关,如冷却水的温度曲轴转角等等,本文均忽略了这些因素其次,受实验条件的限制,图的制取还是不够精确,造成改进结果进步不是特别理想。结论本文运用开环取值和闭环增量逼近及环节和低速振荡调节模块对汽油发动机的空燃比值进行控制。结论如下本研究成功将汽油发动机改装为电控汽油发动机,整个实验台架的改装满足实验研究的要求。为满足空燃比开环控制的要求,本研究制取了多个原始工况点......”

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