电喷摩托车排放耐久试验研究

论文摘要

21世纪,能源和环境是社会的两大主题,目前摩托车的年产量已经超过了2500万量,占世界年产量的一半以上,因此,为了降低排放,满足日益严格的排放法规要求,作为摩托车的科研工作者,要积极寻求降低排放的措施,使摩托车产业更上一层楼。本文就是基于满足国三排放法规要求的目的,进行了以下几方面的研究:1.对发动机电控系统的硬件进行了优化设计,设计开发了节气门体及简单实用的油泵组件;设计了怠速旁通阀、炭罐的驱动电路;2.研究了怠速旁通阀的控制策略,满足了发动机怠速暖机工况的要求。对于发动机不同的工况,提出了不同的空燃比控制策略。3.设计开发了基于CAN通讯的集成式电喷发动机标定系统,该标定系统能够达到四大主要功能,即:参数实时采集与显示功能;参数在线修改功能;数据保存功能;数据回放功能等。4.在一台125ml单缸四冲程高速汽油机上开展了发动机的台架标定试验研究,形成了喷油、点火基本MAP图;对电喷系统关键部件—喷油器的动态流量特性及响应特性开展了研究,为精确控制空燃比提供了前提;通过发动机排气温度场的测量,确定了三效催化器及氧传感器的安装位置。5.开展了电喷摩托车整车性能标定、排放标定试验及大量的排放耐久试验研究,并着重研究了影响电喷摩托车排放耐久的两大因素,一是氧传感器的零点漂移问题,开发设计了氧传感器的自学习控制策略;二是三效催化剂的老化问题,通过使用高性能稀土储氧材料和耐高温高比表面材料的新型配方催化剂,大大降低了催化剂的成本,提高了催化剂的活性,延长了催化剂的使用寿命,并且通过了排放耐久试验测试,达到了国三排放标准。6.改进后的电喷摩托车经过12000km的排放耐久考核后,其工况法排放测试结果中,HC的排放值仅为排放标准的40%左右, CO仅为排放标准的50%左右,而NOx的排放值为国三排放标准的78.7%,均在排放限值的80%以下,满足摩托车污染物排放限值及测量方法（GB14622-2007）的规定。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 摩托车排放法规介绍
• 1.2.1 欧洲法规
• 1.2.2 中国排放法规
• 1.3 国内国外摩托车发动机电子控制系统现状
• 1.3.1 摩托车电控燃油喷射技术分类
• 1.3.2 摩托车发动机电子控制系统简介
• 1.3.3 电控燃油喷射系统发展历史
• 1.3.4 国内外摩托车发动机电子控制系统现状
• 1.4 本文的研究意义与研究内容
• 1.4.1 课题研究的意义
• 1.4.2 论文主要研究内容
• 第二章 电控系统硬件及软件设计
• 2.1 电控系统硬件设计
• 2.1.1 电控单元（ECU）总体设计
• 2.1.2 单片机选型
• 2.1.3 信号处理电路设计
• 2.2 节气门体的设计
• 2.3 在线供油装置的设计
• 2.4 传感器的选择
• 2.4.1 发动机转速和曲轴位置传感器
• 2.4.2 节气门位置传感器
• 2.4.3 进气管压力传感器
• 2.4.4 温度传感器
• 2.4.5 氧传感器
• 2.5 执行机构驱动电路设计
• 2.5.1 喷油器驱动电路
• 2.6 点火驱动电路设计
• 2.7 电控系统软件设计
• 2.8 主程序设计
• 2.9 各工况子程序设计
• 2.9.1 起动模块子程序
• 2.9.2 暖机过程
• 2.9.3 怠速模块子程序
• 2.9.4 MAP 模块子程序
• 2.9.5 加速加浓和减速减油模式
• 2.9.6 超速保护模式
• 2.9.7 跛行模式
• 2.10 信号采集及处理子程序
• 2.10.1 信号采集子程序
• 2.10.2 转速计算
• 2.11 中断子程序设计
• 2.11.1 曲轴位置信号中断子程序
• 2.11.2 喷油、点火中断子程序
• 2.12 空燃比的控制方式与要求
• 2.12.1 空燃比的控制方式
• 2.12.2 空燃比的控制要求
• 2.12.3 空燃比的控制策略
• 2.13 点火控制策略
• 2.14 本章小结
• 第三章 基于CAN 通讯的集成式电喷系统标定平台的设计
• 3.1 标定系统功能
• 3.2 CAN 总线简介
• 3.3 标定系统的组成
• 3.3.1 标定系统硬件组成
• 3.3.2 标定系统软件的组成
• 3.4 本章小结
• 第四章 电喷发动机台架标定试验的研究
• 4.1 喷油器特性的试验研究
• 4.1.1 喷油器动态流量特性
• 4.1.2 不同油压下的Qd-t 图
• 4.1.3 不同电压下的Qd-t 图
• 4.1.4 喷油器针阀开启延迟时间tdk
• 4.1.5 喷油器针阀关闭时间
• 4.2 发动机台架标定试验研究
• 4.2.1 喷油及点火MAP 的标定
• 4.2.2 温度场采集数据
• 4.2.3 压力采集
• 4.3 本章小结
• 第五章 整车标定及排放耐久试验研究
• 5.1 整车标定试验的研究
• 5.1.1 起动标定
• 5.1.2 怠速标定
• 5.1.3 变工况的标定
• 5.2 整车排放标定的研究
• 5.3 电喷摩托车排放耐久试验研究
• 5.3.1 氧传感器老化及其自学习
• 5.3.2 TWC 老化与空燃比窗口
• 5.3.3 电喷摩托车排放耐久试验分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 全文总结及工作展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢