为了满足越来越严格的尾气排放要求,必须在为发动机开发清洁、经济气体燃料的同时,精确控制空燃比。本课题研究开发了LPG发动机的空燃比控制系统。该控制系统采用开环和闭环相结合的方式对LPG发动机的空燃比进行控制,并且应用模糊控制理论,实现PID控制参数的在线调整,使系统获得响应速度快和超调量小的控制效果。 首先,在开环控制部分,如果发动机发生突变,系统利用制好的二维MAP图查找所需喷气量,快速跟踪发动机喷气量的变化。 其次,在闭环控制部分,系统将氧传感器的信号转换成模糊语言,通过模糊推理得到合适的PID控制参数K_p、K_i和K_d,然后将它们代入增量式PID控制中计算出喷气变化量,从而得到合适的喷气量。 此外,本课题利用上下位机的通信,设计了LPG发动机的监控系统。当发动机运行时,上位机可以显示并存储下位机上传的数据。在必要的时候,上位机还可以对发动机进行控制,这为本课题的研究起到了很大帮助作用。 经过实验证明:当发动机发生突变时,本控制系统的调整时间为1—2秒,超调量为3%,与文献【20】所研究的控制系统相比,在调整时间上,本系统提高3—4秒,在稳定性上,两系统的超调量相近:与文献[26] British Leyangd CFI发动机相比,本系统的调整时间慢了0—1秒,而超调量缩小5倍。所以,从总体上说,本控制系统在调整时间和稳定性上都取得较好效果,改善了发动机的燃烧情况,为后续这方面的研究打下了基础。