大功率天然气发动机怠速控制策略研究

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1、大功率天然气发动机怠速控制策略研究黄剑其吴长水孙恋敏庞鲁阳上海工程技术大学大学车辆工程系摘要：为提高大功率天然气发动机怠速时的稳态和动态效果，以V模式为研宄手段，基于一款六缸天然气多点电喷发动机，实现了发动机怠速控制策;首先针对不同的怠速工况设计/不同的目标怠速转速值的计算，并根据发动机特性确定丫PI控制模式;利用目标怠速转速和瞬时转速的差值确定不同n控制参数，通过n控制调节电子节气门的开度，从而实现对发动机怠速转速的控制;然后根据实际发动机参数搭建了发动机MATLAB/SIMULINK仿真模型，用于对怠速控制策略进行软件在环仿真测试以及PT控制参

2、数预标定;最后在天然气发动机试验台架上对控制策略进行丫进一步的试验和标定;试验结果表明：该怠速控制策略，可让发动机转速响应时间控制在1秒左右，转速稳定时间在2秒左右，发动机转速稳态误差控制在±5rpm范围之内，实现了对怠速的良好稳定控制。关键词：天然气发动机;多点电喷;怠速控制;比例积分控制;作者简介：黄剑其（1992-）,男，上海人，硕士研究生，主要从事发动机电控开发方向的研宄。作者简介：吴长水（1964-）,男，福建莆田人，副教授，硕士研究生导师，主要从事发动机E⑶软件开发，发动机测试，机械CAE/CTO等方向的研究。收稿日期：2017-03-

3、01基金：上海市科委“创新行动计划”项目（17030501300）StudyonIdleControlStrategyofHigh-PowerNaturalGasEngineHuangJianqiWuChangshuiSunLianminPangLuyangDepartmentofAutomobileEngineering,ShanghaiUniversityofEngineeringScience;Abstract：Toimprovethestableanddynamiccharacteristicofhigh-powernaturalgasen

4、gineidlespeed，anidlespeedcontrolstrategywasaccomplishedbyV-modelbasedonasix-cylindernaturalgasenginewithelectriccontrolledmulti-pointinjectionsystem.First,thetargetidlespeedwasdesignedtobecalculatedindifferentwaysaccordingtodifferentengineworkingconditions,andPlcontrolwasdeter

5、minedbyenginecharacteristics.Inordertorealizeanexcellentcontroleffect,theelectronicthrottleanglewascontrolledbydifferentPIcontrolparameterswhichwaslookedupbythedifferencebetweentargetidlespeedandenginetransientspeed.Then,usingthesoftwareMATLAB/SIMULINK,asimulationenginemodelwa

6、ssetupbasedonthetestenginewhichwasusedforsoftwareinthelooptestofidlecontrolstrategyandforpre-calibration.Finally,theidlecontrolstrategywasfurtherverifiedandcalibratedbyenginebenchtest.Thetestresultshowsthat:therespondingspeedofenginespeedisabout1s,thetransienttimeisabout2s，and

7、thesteadystateerrorislessthan±5r/min，whichhasanexcellentcontrolonthetestenginebytheidlespeedcontrolstrategy.Keyword：naturalgasengine;electriccontrolledmulti-pointinjectionsystem;idlecontrol;PIcontrol;Received：2017-03-010引言发动机怠速工况是发动机的重要工况，约有30%的汕耗在怠速工况下U1，因此若发动机的怠速工况能得到有效的控制，那

8、么对油耗和排放的降低以及整车舒适性的提高都有很大的帮助。本文研宂内容是棊于多点电喷的大功率天然气发动机的项目，旨在开发基于