基于PID算法的车用天然气发动机怠速闭环控制研究

第 2 期 ( 总第 1 8 7期) 2 0 1 0年 4 月 车 用 发 动 机 VEH I C LE EN GI N E No ． 2 ( S e r i a 1 No ． 1 8 7 ) A p r ． 2 01 0 基 于 P I D算 法的车用天然气 发动机怠速 闭环控 制研究 孙 晓娜 ，郑 轶 ，王道静 ，张 红光 ，王 欣 ，田小飞 ( 1 ．北京工业大 学环境与能 源工程 学院，北京 1 0 0 1 2 4 ；2 ．承德 石油高等 专科 学校 汽车工程 系，河北 承德 0 6 7 0 0 0 ) 摘 要 ： 利 用 自行 改 装 的天 然 气发 动 机 及 自主 研 发 的 E C U 和 转 速 采 集 系统 ， 采 取 增 量式 P I D控 制 算 法 对 发 动 机 怠 速进 行 单 闭 环 和 双 闭 环控 制 ， 并 进 行 了试 验 验 证 及 控 制 结 果 对 比 分 析 。 台架 试 验 表 明 ： 基 于 P I D 控 制 算 法 的 怠 速 闭环控制 有利 于怠速 的稳 定 ， 在单 闭环基础上开发 的双 闭环控制能更有效地降低怠速波动量。 关键词 ： 天然气发动机 ；怠速 ；闭环控制 ； P I D算法 中 图分 类号 ： T K4 3 2 文 献 标 志码 ：B 文 章 编 号 ：1 0 0 1 — 2 2 2 2 ( 2 0 1 0 ) 0 2 — 0 0 8 1 — 0 4 怠 速 是 指 能 够 维 持 发 动 机 稳 定 运 转 的 最 低 转 速 。怠 速是 汽车发 动 机 重 要 的 工作 模 式 之 一 ， 城 市 中汽车 怠 速 时 间约 占总运 行 时 间 的 1 ／ 3 ， 约 有 3 O 的燃 油 消耗在 怠速工 况u ] 。天然 气发 动机 的一 个重 要 的直 用是城 市公 交车 ， 因此 ， 怠 速运行 的稳 定性 是 评价 天然 气发 动机 怠 速 工 作 质量 的一 项 重要 指 标 ， 直接 影 响着发 动机 的燃 油经济 性 以及排 放性 能 l _ 2 j 。 本研 究通 过 自行改 装 的发动机 以及 自主开发 的 电控 单元 ， 采取 增 量 式 P I D 算 法 制定 了控 制 策 略 ， 进 行 了单 闭环 、 双 闭环怠速 控制 对 比试验 ， 通过 调整 不 同 的控 制参 数实 现怠速 的稳 定控 制 。 1 试 验 系统 与 条 件 本研究 采 用 的 发 动 机 是 由 J L 4 6 5 Q5汽 油 机 改 装 的天......