汽油/CNG两用燃料发动机故障模拟试验系统设计

论文摘要

天然气汽车作为新型代用燃料汽车,因其低污染、节能、经济、安全在国内外得到了不可阻挡的发展趋势,随着电子技术在天然气发动机上广泛应用,使发动机的故障诊断变得越来越困难。因而对天然气发动机故障机理的研究是一项非常必要和迫切的任务。本文完成了以三菱4G15S发动机改造而成的天然气发动机故障模拟试验台的设计与开发。详细分析了其结构、原理、信号特点及可能发生的常见故障,并以此为依据设计了发动机电控系统电路通断控制电路和显示面板;信号前端处理电路、原机/模拟信号切断电路及信号丢失电路等硬件电路;利用软件与硬件相结合的方法对天然气发动机常见传感器信号进行采集、模拟与替代,实现了天然气发动机故障模拟与再现。本文所制作的燃气发动机信号模拟试验台,可以为汽车维修人员、研究人员以及汽车专业学生提供研究学习的机会,对研究燃气发动机故障机理提供了很好的平台;并且具有很好的通用性,不仅可与不同的电控汽油机台架配合组成传感器信号采集、故障模拟和显示系统,也可与汽车其他电子控制系统配合组成相应的传感器信号采集、信号模拟和显示系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 课题的提出及意义
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第二章 两用燃料发动机电子控制系统
• 2.1 两用燃料发动机电控系统概述
• 2.2 燃气电控发动机常用传感器结构原理
• 2.2.1 进气歧管压力传感器
• 2.2.2 燃气压力传感器
• 2.2.3 节气门位置传感器
• 2.2.4 氧传感器
• 2.2.5 温度传感器
• 第三章 试验设备及方案
• 3.1 试验用发动机
• 3.2 试验设备
• 3.2.1 硬件
• 3.2.2 软件
• 3.2.3 其他试验设备
• 3.3 总体方案设计
• 3.3.1 燃气发动机故障模拟试验系统的组成
• 3.3.2 燃气发动机故障模拟试验系统的功能
• 第四章 天然气发动机信号采集及故障模拟系统设计
• 4.1 基于虚拟仪器技术的传感器信号模拟及显示系统方案设计
• 4.2 传感器信号采集系统及前端处理电路
• 4.2.1 输入保护电路
• 4.2.2 低通滤波器
• 4.2.3 高通滤波器
• 4.2.4 输出保护电路
• 4.2.5 频率信号采集前端处理电路
• 4.3 传感器信号模拟系统及控制电路
• 4.3.1 传感器信号模拟系统功能
• 4.3.2 原机/模拟信号切换电路
• 4.3.3 传感器信号丢失故障控制电路
• 4.4 显示系统设计
• 4.4.1 传感器信号采集系统显示与控制
• 4.4.2 传感器信号模拟系统显示与控制
• 4.5 燃气发动机传感器信号模拟
• 4.5.1 进气歧管压力传感器故障模拟
• 4.5.2 燃气喷射阀压力传感器故障模拟
• 4.5.3 氧传感器故障模拟
• 第五章 结论及展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢