[发明专利]发动机台架试验用排气背压自动调节方法及其调节系统

摘要

本发明公开了发动机台架试验用排气背压自动调节方法及其调节系统。现有调节发动机台架排气背压传统的方法精度低。本发明中排气压力传感器反馈发动机的排气背压给模糊自适应PID控制器；测功机反馈发动机转速和负荷给模糊自适应PID控制器；电动节流阀固定在排气管靠近输出端位置，涡流风机的进风口连接排气管的输出口，模糊自适应PID控制器控制电动节流阀的开度大小以及涡流风机的启停与转速大小。本发明通过控制器对电动节流阀开度及涡流风机转速的调整，实现发动机台架试验排气背压的精确控制，不仅可用于模拟整车系统的排气背压，提高台架试验的准确性与可靠性，同时可用于研究不同排气背压对发动机各项性能的影响。

主权项

1.发动机台架试验用排气背压自动调节方法，其特征在于：该方法具体如下：第一步：在模糊自适应PID控制器中导入期望排气背压MAP图；电动节流阀开度初始值为90°，涡流风机转速初始值为0r/min，启动发动机台架试验机；其中，电动节流阀开度为0°时，电动节流阀关闭；电动节流阀开度为90°时，电动节流阀全开；第二步：模糊自适应PID控制器从测功机中采集发动机的工况参数在工况i＝1的值，工况参数包括转速和负荷，并根据转速和负荷通过查找期望排气背压MAP图找到工况i下的期望排气背压Psi；然后，模糊自适应PID控制器从排气压力传感器中采集发动机在工况i下的台架试验排气背压Pfi，从而求出背压差值ΔPi＝Pfi‑Psi；若ΔPi＞0，则模糊自适应PID控制器控制涡流风机启动将排气管内的气体抽出，从而使排气管内的气压降低，直到Pfi＝Psi；若ΔPi＜0，则模糊自适应PID控制器控制电动节流阀减小开度，从而增加排气管内的气压，直到Pfi＝Psi；若ΔPi＝0，则直接进入第三步；第三步：调整发动机的工况参数，i增大1，此时，模糊自适应PID控制器从测功机中重新采集发动机的工况参数，并根据转速和负荷通过查找期望排气背压MAP图找到工况i下的期望排气背压Psi；然后，模糊自适应PID控制器从排气压力传感器中采集工况i下的台架试验排气背压Pfi，从而求出背压差值ΔPi＝Pfi‑Psi；接着，根据ΔP_i及工况i‑1调整完成后电动节流阀开度与涡流风机转速n_i‑1，对工况i的电动节流阀开度及涡流风机转速进行调节，具体如下：当ΔP_i＞0时，若且n_i‑1≥0r/min，则模糊自适应PID控制器通过增大涡流风机转速的方式，降低台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i；若且n_i‑1＝0r/min，则模糊自适应PID控制器通过增大电动节流阀开度的方式，降低台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i，此时若电动节流阀全开时，实际排气背压仍大于Ps_i，则模糊自适应PID控制器通过开启涡流风机，增大涡流风机转速的方式来降低台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i；当ΔP_i＜0时，若且n_i‑1>0r/min，则模糊自适应PID控制器通过降低涡流风机转速的方式，增大台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i，此时若涡流风机转速降低为零，而台架试验排气背压Pf_i仍小于Ps_i，则模糊自适应PID控制器通过减小电动节流阀开度的方式来增加台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i；若且n_i‑1＝0r/min，则模糊自适应PID控制器通过减小电动节流阀开度的方式，增加台架试验排气背压Pf_i，直至Pf_i＝Ps_i；当ΔPi＝0，进入第四步；第四步：重复第三步，直到完成所有需要测试的工况。