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面向城市工况的LPG公交车用发动机动力性能研究

作　者: 樊帆
导　师: 李礼夫
学　校: 华南理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 城市工况 LPG车用发动机 动力性能 模糊前馈控制 虚拟仪器
分类号: U464
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 95次
引　用: 2次
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内容摘要


由于能源和环境的双重压力,汽车清洁替代燃料技术已成为当今国内外车辆工程领域中的重点发展方向之一。其中,作为清洁替代燃料汽车之一的液化石油气汽车(简称LPGV),由于其具有理论上成本低、抗爆性好、不含铅、硫等特点,近年来在全世界得到了广泛应用。然而,在城市工况下,由于LPGV车用发动机的转速、扭矩都要求在较大范围内频繁变化和现有的LPGV车用发动机的设计没有充分考虑行驶工况的特点,而导致LPGV车用发动机在行驶工况中出现动力性能下降,难以满足现代LPGV车用发动机的动力经济性要求。为此,论文以YC6112 LPG发动机为对象,研究面向城市工况的LPG公交车用发动机动力性能及其控制方法。论文首先介绍了国内外LPG汽车的应用现状和国内外学者对LPGV车用发动机燃烧控制技术的研究现状。从稳定工况下的发动机循环理论出发,分析了城市工况下LPGV车用发动机动力性能下降的原因。建立了面向城市工况的LPGV车用发动机的动力性能分析模型,并利用GT-Power软件对此进行了仿真,分析了空燃比、配气相位、点火时刻等燃烧调节参数对LPGV车用发动机动力性能的影响,以此为向导,以提高发动机动力性能为目标,研究面向城市工况的LPGV车用发动机燃烧调节参数的模糊前馈控制方法。以YC6112LPGV车用发动机为对象,建立基于GT-Power和MATLAB的LPGV车用发动机燃烧调节参数的模糊前馈控制模型,并进行了计算机仿真。在此基础上,研制了基于虚拟仪器的发动机空燃比模糊前馈控制实验系统,并以此对LPGV车用发动机进行了实验验证。论文最后对研究结果进行了归纳总结,并对今后的研究工作提出了建议。

全文目录


摘要  6-7
Abstract  7-12
第一章 绪论  12-20
  1.1 LPGV 的使用及存在的问题  12-14
    1.1.1 LPGV 的使用  12-13
    1.1.2 LPGV 的分类  13
    1.1.3 LPGV 在使用中存在的问题  13-14
  1.2 论文的研究意义  14-16
  1.3 国内外LPG 发动机的研究现状  16-19
    1.3.1 LPG 燃烧及燃烧调节参数调整的研究  16-17
    1.3.2 LPG 发动机燃烧调节参数控制的研究  17-19
  1.4 论文的主要内容  19-20
第二章 LPG 发动机动力性能分析模型  20-32
  2.1 燃料供给模型  20-21
  2.2 预混进气模型  21-22
  2.3 气缸充量模型  22-24
  2.4 气缸燃烧模型  24-27
  2.5 发动机动力输出模型  27-29
  2.6 模型验证  29-31
  2.7 本章小结  31-32
第三章 燃烧调节参数对LPG 发动机动力性能的影响  32-41
  3.1 空燃比的影响  32-34
  3.2 配气相位的影响  34-37
  3.3 点火提前角的影响  37-39
  3.4 调整前后LPG 发动机动力性能分析  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章 城市工况下LPG 发动机动力性能分析  41-45
  4.1 发动机的稳定工况  41
  4.2 发动机的非稳定工况  41-42
  4.3 非稳定工况下发动机循环指标的理论分析  42-44
  4.4 本章小结  44-45
第五章 城市工况下LPG 发动机燃烧调节参数控制研究  45-68
  5.1 面向公交车的LPG 发动机动力性能分析  45-50
    5.1.1 运转循环工况  45-47
    5.1.2 面向LPG 公交车的发动机需求扭矩  47-50
  5.2 LPG 发动机燃烧调节参数的前馈控制  50-55
    5.2.1 前馈控制理论  50-51
    5.2.2 燃烧调节参数前馈控制的实现  51-53
    5.2.3 仿真分析  53-55
  5.3 LPG 发动机燃烧调节参数的模糊前馈控制  55-67
    5.3.1 模糊控制的基本原理  55-56
    5.3.2 模糊前馈控制器的设计  56-59
    5.3.3 精确量的模糊化与语言变量的建立  59-60
    5.3.4 模糊控制规则及模糊推理  60-61
    5.3.5 模糊推理  61-62
    5.3.6 解模糊及模糊控制表  62
    5.3.7 空燃比模糊前馈控制的实现  62-64
    5.3.8 仿真分析  64-67
  5.4 本章小结  67-68
第六章 LPG 发动机燃烧调节参数模糊前馈控制实验  68-77
  6.1 虚拟仪器  68
  6.2 实验系统的组成  68-71
  6.3 基于虚拟仪器的模糊前馈控制器  71-73
  6.4 实验过程  73-74
  6.5 实验结果分析  74-76
  6.6 本章小结  76-77
全文总论与展望  77-79
  全文总结  77-78
  展望  78-79
参考文献  79-83
攻读硕士学位期间取得的研究成果  83-84
致谢  84

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车发动机
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