汽油/CNG兩用燃料發(fā)動機ECU在環(huán)仿真

　　實驗與分析

　　基于PXI的ECU快速原型測試

　　按照PXI與虛擬ECU的連接方法連好硬件，點火提前角設(shè)為15°，節(jié)氣門開度為7°，設(shè)定轉(zhuǎn)速為4500 r/min，點擊RUN開始測試。扭矩、曲軸轉(zhuǎn)速變化如圖5(a)(b)所示。點擊保存數(shù)據(jù)即可保存CSV格式的數(shù)據(jù)。

　　基于PXI的真實ECU在環(huán)測試

　　曲軸轉(zhuǎn)速設(shè)為1000 r/min時點擊RUN開始運行，如圖6分別顯示了硬件ECU輸出的1-4缸點火信號、2-3缸點火信號、1缸噴油和2缸噴油信號。

　　硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)的應(yīng)用反映了以下特點：

　　1)系統(tǒng)用戶界面友好、直觀易用，可自定義界面。

　　2)PXI系統(tǒng)滿足ECU開發(fā)準確度要求，可以重復配置，擴展模塊方便，適合ECU的低風險、低成本、短周期開發(fā)。

　　3)測試數(shù)據(jù)可存取為CSV格式，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理。

　　進行了實驗誤差分析，系統(tǒng)相對誤差<3.9 %，滿足ECU測試的要求。最后，進行了基于PXI的ECU快速原型和基于PXI的真實ECU在環(huán)測試。

　　瞬態(tài)試驗

　　基于PXI的CompactRIO 虛擬ECU標定系統(tǒng)在轉(zhuǎn)速n為5000 r.min-1，節(jié)氣門開度Throttle為17 ，Pm為43 kPa，點火提前角θ為9°下的輸出信號波形，包括曲軸轉(zhuǎn)速n、進氣壓力Pm、噴油量信號Mass Fuel、氧傳感器O2、扭矩T、HC排放、CO排放、NOx排放、空燃比AFR和功率PO。當Simulink中的ECU模型編譯到CompactRIO虛擬ECU上運行，由PXI系統(tǒng)對ECU快速原型提供所需要的輸入信號及測試其輸出信號，輸出信號波形及數(shù)據(jù)由LabVIEW的示波器模塊及數(shù)據(jù)保存模塊所得到。

　　以轉(zhuǎn)速n為5000 r.min-1，Pm為43 kPa，點火提前角θ為9°下為例，Simulink系統(tǒng)仿真結(jié)果輸出波形與虛擬ECU標定系統(tǒng)實際輸出的波形相似，誤差較小。圖7為參數(shù)轉(zhuǎn)速的比較圖，其中圖7(a)為Simulink輸出，圖7(b)為虛擬ECU輸出。

　　穩(wěn)態(tài)測試數(shù)據(jù)分析與討論

　　表1為發(fā)動機轉(zhuǎn)速為5000 r.min-1，進氣壓力Pm為39 kPa的穩(wěn)態(tài)工況數(shù)據(jù)(以參數(shù)轉(zhuǎn)速為例)，進行10種點火提前角下的標定，然后與Simulink 軟件在環(huán)仿真數(shù)據(jù)比較的誤差分析。

　　在發(fā)動機轉(zhuǎn)速為5000 r.min-1，進氣壓力Pm分別為39 kPa、43 kPa、48 kPa和54 kPa下的穩(wěn)態(tài)工況，進行10種點火提前角下的標定，得到點火提前角的MAP圖，以Simulink系統(tǒng)仿真結(jié)果為基準，各參數(shù)相對誤差平均<0.5%。