[發明專利]天然氣發動機氣缸自校驗控制系統及方法

無效

• 申請號: 201110307380.X
• 申請日: 2011-10-12
• 公開（公告）號: CN103047036A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 王飛;鄧金滔;張鵬
• 申請（專利權）人: 上海格令汽車電子有限公司
• 主分類號: F02D41/30
• 分類號: F02D41/30
• 代理公司: 上海光華專利事務所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術領域

本發明屬于發動機電子控制技術領域，涉及一種發動機校驗控制系統，尤其涉及一種天然氣發動機氣缸自校驗控制系統及方法。

背景技術

天然氣電控系統作為天然氣發動機機內凈化和油耗控制的核心技術之一，是使燃氣車排放達到國IV以上排放規定最有效的解決方案。其首要任務是通過控制影響發動機扭矩產生的各因素變相調節發動機的扭矩輸出，包括發動機進氣充量的控制、混合氣及空燃比的控制、點火控制等。

天然氣發動機控制系統由四部分組成，其中供氣系統由電子節氣門，進氣管和進氣溫度/壓力傳感器等組成，控制并檢測進氣量；燃氣供給系統由氣瓶、高壓電磁閥、減壓器穩壓器、噴氣嘴等組成，保證發動機在MAP存儲的最優過量空氣系數下工作；ECU根據寬域氧傳感器信號、進氣溫度/壓力、天然氣溫度/壓力等信號實時修正天然氣的噴射量，發送給執行模塊實現燃氣多點順序噴射；點火系統由點火線圈和火花塞等組成，根據點火正時MAP圖確定各缸點火時刻，控制點火系統實現準確點火；ECU是核心部分，把采集到的信號經計算得到噴氣量和點火提前角，電噴系統采用閉環控制，根據氧傳感器信號調節噴嘴的噴氣量。

在天然氣發動機控制過程中，理想的情況是當噴嘴接收到相同的噴射脈寬驅動信號，從而往各缸噴射的燃氣量相同。現實情況是，由于各缸的噴嘴存在一致性問題，導致雖然ECU給出的噴射信號相同，但各缸實際噴射量并不相同，從而致使各缸的做工輸出不同，進而影響到發動機的穩定運行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種天然氣發動機氣缸自校驗控制系統，用于解決發動機運行過程中遇到的氣缸不均衡問題。

此外，本發明還提供一種天然氣發動機氣缸自校驗控制方法，該方法是一個閉環控制方法，能動態解決由于噴嘴一致性帶來的發動機運行不穩定的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種天然氣發動機氣缸自校驗控制系統，包括：發動機傳感器，連接一發動機，用于測量所述發動機中各缸的轉速信號并輸出；發動機控制單元，連接所述發動機傳感器，用于接收到所述轉速信號時通過循環平均后計算出角加速度，以更改各缸的天然氣噴嘴的驅動噴氣脈寬，并生成驅動噴氣脈寬信號予以輸出；執行器，連接所述發動機控制單元，用于根據接收到的驅動噴氣脈寬信號控制各缸的燃氣噴射量。

本發明還一種天然氣發動機氣缸自校驗控制方法，包括以下步驟：步驟一，測量發動機中各缸的轉速信號，然后將檢測到的轉速信號輸出；步驟二，將所述轉速信號通過循環平均后計算出角加速度，并監測各缸的運行情況；當所述角加速度偏離預設的指標值時，調節各缸天然氣噴嘴的驅動噴氣脈寬，并生成驅動噴氣脈寬信號予以輸出；步驟三，依據所述驅動噴氣脈寬信號控制各缸的燃氣噴射量，以實現發動機穩定的轉速和扭矩輸出。

本發明的有益效果在于：本發明所述的天然氣發動機氣缸自校驗控制系統及方法能解決天然氣發動機控制系統由于噴嘴的一致性帶來的控制問題，能維持天然氣發動機的穩定扭矩輸出，對發動機具有保護作用；且可以應用到不同的燃氣發動機控制中。

附圖說明

圖1為本發明所述的天然氣發動機氣缸自校驗控制系統的結構框圖；

圖2為發動機在不同曲軸轉角下的轉速波動曲線圖；

圖3為經本發明所述天然氣發動機單一氣缸自校驗控制系統調節后的轉速曲線圖；

圖4為本發明所述的天然氣發動機氣缸自校驗控制方法的流程圖。

主要組件符號說明：

1、發動機控制單元

2、發動機傳感器

3、執行器

具體實施方式

本發明提供了一種天然氣發動機氣缸自校驗控制系統及方法，該控制系統自動監測發動機各缸動力輸出的不均衡性，通過軟硬件方式來調節各缸天然氣噴嘴的噴氣脈寬，使發動機各缸的燃燒保持均衡一致，達到穩定的扭矩輸出。本發明所述的天然氣發動機氣缸自校驗控制系統的主體為發動機控制單元，對象為天然氣噴嘴，其控制軟件嵌入于發動機控制單元的MCU中，對于不同型號的天然氣發動機及其噴嘴，提供便利的軟件模塊，能夠應用在試驗標定和產品階段，能夠方便的檢測各缸轉速波動，自動軟件調節脈寬來調整各缸的不均衡，從而保證發動機穩定運行，解決發動機電控系統開發中的難題。

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

實施例一