| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第14-34页 |
| 1.1 船用天然气燃料发动机的产生背景 | 第14-18页 |
| 1.1.1 交通运输系统面临的挑战 | 第14-17页 |
| 1.1.2 天然气燃料是发动机实现节能减排的有效措施 | 第17-18页 |
| 1.2 国内外天然气燃料发动机的应用形式 | 第18-23页 |
| 1.2.1 预燃室点火天然气发动机 | 第18-19页 |
| 1.2.2 柴油掺烧的天然气发动机 | 第19-21页 |
| 1.2.3 高压共轨微引燃的天然气发动机 | 第21-22页 |
| 1.2.4 国内外天然气燃料发动机应用和发展状况 | 第22-23页 |
| 1.3 船用天然气燃料发动机控制技术的前沿研究 | 第23-25页 |
| 1.4 课题研究的目的及意义 | 第25-26页 |
| 1.5 拟解决的关键工程技术问题 | 第26-28页 |
| 1.6 研究目标与研究内容 | 第28-29页 |
| 1.6.1 研究目标 | 第28页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第28-29页 |
| 1.7 研究的方法与技术路线 | 第29-32页 |
| 1.7.1 研究方法 | 第29-30页 |
| 1.7.2 技术路线 | 第30-32页 |
| 1.8 论文结构 | 第32-34页 |
| 第2章 天然气燃料发动机控制系统设计 | 第34-53页 |
| 2.1 天然气燃料发动机概念与布置形式 | 第34-37页 |
| 2.2 发动机主要性能参数 | 第37-41页 |
| 2.3 发动机控制系统功能模块设计 | 第41-48页 |
| 2.3.1 发动机安全保护 | 第42页 |
| 2.3.2 发动机运行逻辑 | 第42-44页 |
| 2.3.3 空燃比控制 | 第44-45页 |
| 2.3.4 喷射与调速控制 | 第45-46页 |
| 2.3.5 双燃料发动机燃料切换控制 | 第46-47页 |
| 2.3.6 点火/引燃控制 | 第47页 |
| 2.3.7 爆震与失火控制 | 第47-48页 |
| 2.4 基于快速原型的发动机控制系统 | 第48-52页 |
| 2.4.1 发动机控制系统硬件 | 第48-51页 |
| 2.4.2 发动机控制系统软件 | 第51-52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第3章 发动机动态控制策略与硬件在环试验 | 第53-82页 |
| 3.1 发动机瞬态过程的调速控制 | 第53-65页 |
| 3.1.1 发动机瞬态过程控制 | 第53-54页 |
| 3.1.2 变增量型PID的动态控制方法 | 第54-57页 |
| 3.1.3 发动机柴油模式的瞬态过程控制 | 第57-61页 |
| 3.1.4 发动机燃气模式的瞬态控制 | 第61-65页 |
| 3.2 双燃料发动机燃料模式切换控制 | 第65-67页 |
| 3.2.1 发动机燃油至燃气模式切换 | 第65-66页 |
| 3.2.2 发动机燃气至燃油模式切换 | 第66-67页 |
| 3.3 爆震与失火的控制 | 第67-73页 |
| 3.3.1 爆震与失火的原因分析 | 第67-68页 |
| 3.3.2 爆震与失火的特征提取 | 第68-69页 |
| 3.3.3 爆震与失火控制 | 第69-73页 |
| 3.4 发动机实时模型与硬件在环仿真平台 | 第73-79页 |
| 3.4.1 发动机实时模型的研究现状 | 第73-74页 |
| 3.4.2 发动机实时模型的升级 | 第74-77页 |
| 3.4.3 基于Lab CAR的硬件在环发动机仿真平台 | 第77-79页 |
| 3.5 控制系统硬件在环试验 | 第79-81页 |
| 3.6 本章小结 | 第81-82页 |
| 第4章 发动机台架试验与控制参数优化 | 第82-105页 |
| 4.1 发动机台架试验概述 | 第82-84页 |
| 4.2 发动机启动与燃料模式切换试验 | 第84-89页 |
| 4.2.1 柴油模式启动试验 | 第84-85页 |
| 4.2.2 燃油至燃气模式切换 | 第85-86页 |
| 4.2.3 燃气至燃油模式切换 | 第86-89页 |
| 4.3 发动机燃气模式瞬态调速试验 | 第89-90页 |
| 4.4 发动机停缸控制试验 | 第90-93页 |
| 4.5 天然气燃料发动机的三维仿真模型 | 第93-94页 |
| 4.6 燃气喷射参数对发动机的性能影响 | 第94-98页 |
| 4.7 微喷引燃参数对发动机的性能影响 | 第98-102页 |
| 4.7.1 引燃参数对发动机性能影响的仿真计算 | 第99-101页 |
| 4.7.2 引燃参数对发动机性能影响的台架试验 | 第101-102页 |
| 4.8 过量空气系数对发动机的性能影响 | 第102-103页 |
| 4.9 本章小结 | 第103-105页 |
| 第5章 引燃方式对发动机燃气启动过程的影响研究 | 第105-126页 |
| 5.1 柴油微喷引燃和预燃室火花引燃的技术特点 | 第105-106页 |
| 5.2 预燃室过量空气系数对发动机启动过程的影响 | 第106-114页 |
| 5.2.1 主燃室和预燃室的过量空气系数 | 第106-109页 |
| 5.2.2 预燃室点火发动机启动过程缸内燃烧特性计算 | 第109-111页 |
| 5.2.3 预燃室火花点火发动机启动过程控制策略 | 第111-112页 |
| 5.2.4 预燃室火花点火发动机启动过程的台架试验 | 第112-114页 |
| 5.3 微喷引燃油量对发动机启动过程的影响 | 第114-120页 |
| 5.3.1 微喷引燃发动机启动过程缸内燃烧特性计算 | 第114-118页 |
| 5.3.2 微喷引燃发动机启动过程控制策略 | 第118-119页 |
| 5.3.3 微引燃发动机启动过程的台架试验 | 第119-120页 |
| 5.4 发动机燃气模式空载稳定运行的台架试验 | 第120-125页 |
| 5.5 本章小结 | 第125-126页 |
| 第6章 燃气喷射量平衡控制优化研究 | 第126-135页 |
| 6.1 发动机的燃气喷射平衡控制 | 第126-128页 |
| 6.2 燃气喷射平衡的控制方法 | 第128-131页 |
| 6.2.1 基于爆发压力的燃气喷射平衡控制 | 第128-129页 |
| 6.2.2 基于进气歧管压力波动的各缸燃气喷射量修正方法 | 第129-131页 |
| 6.3 燃气喷射平衡控制的台架试验 | 第131-134页 |
| 6.3.1 基于爆发压力的燃气喷射平衡控制试验 | 第131-133页 |
| 6.3.2 基于进气歧管压力波动的燃气喷射平衡控制试验 | 第133-134页 |
| 6.4 本章小结 | 第134-135页 |
| 第7章 结论与展望 | 第135-139页 |
| 7.1 全文研究工作总结 | 第135-137页 |
| 7.2 创新点 | 第137-138页 |
| 7.3 研究展望 | 第138-139页 |
| 参考文献 | 第139-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 附录1 ：攻读博士学位期间公开发表的学术论文 | 第147-148页 |
| 附录2 ：攻读博士学位期间申请的专利 | 第148-149页 |
| 附录3 ：攻读博士学位期间主要从事的科研项目 | 第149页 |
