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1、 图书分类号图书分类号 TK412 密级密级 非密非密 UDC注注 1 621.4 全日制工程硕士学位论文全日制工程硕士学位论文 甲醇裂解气发动机电控系统研究甲醇裂解气发动机电控系统研究 宋于莎宋于莎 校内指导教师（姓名、职称）校内指导教师（姓名、职称） 苏铁熊苏铁熊 教授教授 校外指导教师（姓名、职称）校外指导教师（姓名、职称） 刘刘 毅毅 高高级工程师级工程师 申请学位级别申请学位级别 工程硕士工程硕士 所在领域（研究方向）所在领域（研究方向） 动力工程动力工程 论文提交日期论文提交日期_年年_月月_日日 论文答辩日期论文答辩日期_年年_月月_日日 学位授予日期学位授予日期_年年_月月_日
2、日 论文评阅人论文评阅人_ 答辩委员会主席答辩委员会主席_ 2014 年年 5 月月 20 日日 注注 1：注明国际十进分类法：注明国际十进分类法 UDC的分类号的分类号 原原 创创 性性 声声 明明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在指导教师的指导下，本人郑重声明： 所呈交的学位论文， 是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。 除文中已经注明引用的内容外， 本论文独立进行研究所取得的成果。 除文中已经注明引用的内容外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。 对本文的研究作出重要贡献的个人和集
3、体， 均已在文中以明确方式标明。 本声明的作出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。法律责任由本人承担。 论文作者签名：论文作者签名： 日期：日期： 关于学位论文使用权的说明关于学位论文使用权的说明 本人完全了解中北大学有关保管、 使用学位论文的规定， 其中包本人完全了解中北大学有关保管、 使用学位论文的规定， 其中包括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；括：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、 缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学校可以采用影印、 缩印或其它复制手段复制并保存学位论文； 学
4、校可允许学位论文被查阅或借阅； 学校可以学术交流为目的， 复学校可允许学位论文被查阅或借阅； 学校可以学术交流为目的， 复制赠送和交换学位论文； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容制赠送和交换学位论文； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。（保密学位论文在解密后遵守此规定） 。 签签 名：名： 日期日期： 导师签名：导师签名： 日期：日期： 中北大学学位论文 甲醇裂解气发动机电控系统研究 摘要 本文基于发动机 ECU 开发 V 模式（V-Cycle）的流程，充分运用计算机仿真技术研究并设计了发动机的电控系统，实现了对甲醇裂解气发动机的控制目标。以一台四缸
5、电喷发动机为原形机，在排气管道上增加甲醇裂解器和裂解气气道阀门，使发动机能够在汽油和甲醇裂解气两种模式下切换运行。确立发动机多模式工作的控制策略，发动机冷启动时选用汽油燃料，当发动机排气温度达到裂解器的工作要求时转变为裂解气工作模式。电控系统通过控制甲醇喷射量和裂解气阀门实现燃料切换，并通过对点火提前角和甲醇喷射量的调节控制发动机，使其在裂解气模式下平稳运行。 在 MATLAB/Simulink 软件环境下建立发动机数学仿真模型；根据确立的控制策略和控制方案，选取控制方法（开环、闭环反馈控制） ，在 Simulink 环境下建立模拟控制器， 模拟 ECU 的控制功能； 根据数学计算模型绘制基本
6、 MAP 图 （甲醇喷射量基本 MAP图和点火提前角基本 MAP 图）并插入到 ECU（模拟控制器） ；ECU 根据发动机转速、节气门开度以及排气温度数据控制发动机； 运用 BOOST 软件建立发动机工作过程模型，数学模型计算数据与试验数据进行对比分析，所得结果表明模型计算误差保持在 7%范围内，控制系统能够实现控制目标，满足设计要求。 关键字：甲醇裂解气发动机，数学模型， ECU，计算机仿真技术 中北大学学位论文 Research on Electronic Control System of Dissociated Methanol Gas Engine Abstract Based on
7、 the developing progress of V mode(V-Cycle)development of ECU for engine process, making full use of computer simulation technology and designing electronic control system to control the dissociated methanol gas engine. With a four cylinder engine as the prototype, adding the methanol cracking devic
8、e and cracking gas valve in the exhaust pipe on the air way to make the engine switch between the gasoline operation and methanol cracking gas operation. Establishing the engine control strategy of multi mode: making the engine start with gasoline mode and making engine switching to the cracked gas
9、mode automatically when the exhaust temperature reaches the requirements of crackers working need. Electric control system realize fuel switching through controlling methanol injection quantity and cracked gas valve, and make engine run smoothly in cracking gas mode through controlling the ignition
10、advance angle and methanol injection quantity. Establishing the engine mathematical simulation model with MATLAB/Simulink. According to the control strategy and control scheme, choosing the control method(open-loop, closed-loop feedback control)and building simulation controller in the MATLAB/Simuli
11、nk, which realize the function of ECU. According to the calculation mathematical model drawing basic MAP graph(methanol injection quantity MAP and ignition advance angle MAP diagram)and inserting ECU.ECU control the engine according to engine speed，solar term door opening and exhaust temperature.BOO
12、ST software is used to establish the working process of the engine model. Comparing and analyzing calculating data of mathematical model and experimental data, we can draw that model maintained within 8%error range, and 中北大学学位论文 the control system can achieve the control objectives and meet the design requirements. Keyword: Dissociated methanol gas engine，Mathematical Model，ECU ， Computer Simulation Technology 中北大学学位论文 I 目录 甲醇裂解气发动机电控系统研究 . I 摘要 . I Research on Electronic Control System of Dissociated . II Methanol Gas Engine . II Abstract . II 第一章 绪论 .
