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电喷技术在ATV上的应用研究

作　者: 蒋勇
导　师: 胡春明；吴继平
学　校: 天津大学
专　业: 车辆工程
关键词: 闭环控制电喷系统 LX700ATV 沙滩车
分类号: U483
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

ATV(ALL Terrain Vehicle全地形车,常称为“沙滩车”)在现代生活中的娱乐、农业、消防等领域发挥的作用已经越来越突出。我国ATV出口量成上升趋势,各大摩托车企业都增强了开发投入,但是燃油供给方式还主要是以化油器为主。随着国际环保法规的日益严格和国际燃油价格的逐步上升,传统化油器式发动机已经无法满足要求。汽油发动机采用电控燃油喷射技术提高其动力性、经济性和降低排放污染,已经成为国内摩托车企业技术发展的主要方向。本课题参考国内外电喷摩托车技术要求,以重庆隆鑫工业有限公司新开发的LX700ATV沙滩车(配装隆鑫自主研发的700排量发动机)为基础,选用美国德尔福MT05电喷系统,进行应用研究。主要目的是满足国Ⅲ排放法规,同时提高整车动力性和经济性。主要工作内容包括:(1)研究国内外ATV排放应对技术措施,分析国内外ATV沙滩车目前电喷技术的发展情况,展示发动机电控燃油喷射研究应用的重要性和必然性。(2)基于基本算法和控制策略,分析电喷系统的理论基础及影响发动机性能的关键因素,分析电喷系统的控制方法。设计LX700ATV电喷技术方案,选取LX700ATV适用的电喷关键零部件,标定及确认其技术参数及性能规格,电喷试验样车(机)的研制。(3)完成LX700 ATV电喷系统各工况下的控制策略分析,提出电控单元ECU的软件控制模式定义。从理论上解析进行开环控制和闭环控制的优越性及应用的工况。介绍数值计算方法和离散数据计算方法,试验数据的分析方法,给出理论的喷油脉宽计算公式。(4)分析并制定标定匹配方法与规范。完成电喷匹配标定试验系统的建立,通过台架及整车标定试验优化电喷系统电源电压波动、以及在启动怠速模式、加减速模式、动力模式下的充气效率、最佳喷油时刻和最佳点火时刻脉谱图。通过路试及环境试验,考察电喷系统的可靠性和自学习能力。本课题是隆鑫工业有限公司大排量ATV电喷系统的应用类课题,通过应用探索,寻求大排量发动机电喷化的途径,以达到整体提升ATV设计、制造技术水平的目的。该课题经过两年来的努力,基本上达到了预期目标。试验数据表明,电喷ATV整车排放性能显著改善,满足国Ⅲ排放法规要求,动力性能也有一定的改善,经济性能能够满足市场需要,为公司今后大排量摩托车电喷化奠定了基础。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 ATV 简介及其行业发展要求  7-10
  1.2 ATV 排放控制技术方案分析  10-11
  1.3 国内外电喷技术的发展现状  11-13
  1.4 本文的主要研究内容  13-15
第二章 LX700ATV 电喷系统的开发研制  15-35
  2.1 概述  15
  2.2 控制点火提前角（β）  15-19
    2.2.1 点火提前角对排放的影响  15-16
    2.2.2 影响最佳点火提前角的主要因素  16-18
    2.2.3 最佳点火提前角的确定与控制  18-19
  2.3 控制空燃比(A/F)  19-22
    2.3.1 空燃比对发动机排放性能的影响  19-21
    2.3.2 发动机不同工况对空燃比的要求  21-22
  2.4 电控燃油喷射系统控制方法  22
  2.5 电喷系统硬件设计  22-24
  2.6 电喷ATV 发动机和整车的研制  24-25
  2.7 电喷关键零部件研究  25-34
  2.8 本章小结  34-35
第三章电喷系统控制策略研究  35-45
  3.1 电喷系统主要控制策略  35-38
    3.1.1 电控单元ECU的软件控制模式定义  35-36
    3.1.2 空燃比控制与燃油喷射控制策略  36-38
      3.1.2.1 开环控制  36-37
      3.1.2.2 闭环控制  37
      3.1.2.3 点火提前角控制策略  37-38
  3.2 离散数据处理  38-41
    3.2.1 最小二乘法  38-40
    3.2.2 估算法  40-41
  3.3 试验数据分析  41-43
  3.4 喷油脉宽计算  43-44
  3.5 本章小结  44-45
第四章 LX700ATV 电喷匹配试验研究  45-64
  4.1 标定匹配试验的分析法  45-46
    4.1.1 工况分析法  45
    4.1.2 排气分析法  45-46
    4.1.3 空燃比分析法  46
  4.2 确定本文的试验内容和方法  46-49
    4.2.1 试验内容  46-47
    4.2.2 试验方法  47-49
  4.3 试验准备  49-51
    4.3.1 试验设备  49-50
    4.3.2 试验条件  50
    4.3.3 监控量  50-51
  4.4 基本喷油脉谱的确定  51-52
  4.5 匹配过程  52-60
    4.5.1 标定试验台架  52-53
    4.5.2 喷油脉宽  53-54
    4.5.3 发动机的台架稳定匹配标定  54-58
    4.5.4 整车匹配标定  58-59
    4.5.5 发动机及整车外特性试验  59-60
  4.6 环境试验匹配  60-61
  4.7 整车排放和油耗性能  61-62
  4.8 本章小结  62-64
第五章总结及展望  64-66
参考文献  66-69
致谢  69

电喷技术在ATV上的应用研究

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