[實用新型]瞬態工況下的柴油機燃燒控制系統

有效

• 申請號: 201220425182.3
• 申請日: 2012-08-26
• 公開（公告）號: CN202789147U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉忠長;孫士杰;韓永強;田徑;王忠恕;羅濤;崔廣超
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 邵銘康;朱世林

技術領域

本實用新型屬發動機反饋控制技術領域，具體涉及一種瞬態工況下的柴油機燃燒控制系統。?

背景技術

隨著石油資源的緊缺和環境問題的凸顯，對柴油機的燃燒品質提出了更高的要求。提高發動機燃燒品質，可以提高燃料利用率，也提高了機內凈化程度降低排放以減少后處理器的壓力。?

CA50是50％燃燒質量所對應的曲軸轉角，是表征發動機燃燒過程的重要參數，反映著發動機工作過程的經濟性。ΔCA50(各循環間CA50的變動)增大，發動機排放煙度惡化，經濟性變差。燃燒過程中控制ΔCA50，使其越小，與獲得較高的熱效率，提高燃油經濟性，降低煙度的排放是相一致的。?

EGR技術已經成為車用柴油機降低NOx排放以及控制燃燒速度和燃燒相位的重要手段之一。在穩態工況下EGR率對CA50影響有限，但是在瞬變過程中，CA50隨EGR變化率變化明顯，因此可以通過控制瞬態工況下的EGR率達到控制ΔCA50的目的。?

發明內容

本實用新型解決的問題是：在瞬變工況下，提供一種閉環反饋控制系統，以CA50作為反饋參數，通過控制EGR率控制CA50，達到減小△CA50，改善煙度排放和提高經濟性的目的。?

本實用新型采用的技術方案是：建立不同工況下的目標CA50脈譜，由CA50解析單元實時計算CA50，與目標CA50進行比較。根據兩者之間的差值，由EGR電控單元向電控EGR閥發送驅動信號，將電控EGR閥調節到合適的位置。?

本實用新型由電控EGR閥1、過濾器2、冷卻器I?3、壓氣機4、渦輪機5、三通6、發動機排氣總管7、發動機轉速傳感器8、凸輪軸位置傳感器9、曲軸位置傳感器10、缸壓傳感器11、發動機進氣總管12、冷卻器II?13、電荷放大器14、CA50解析單元15、CAN總線16、EGR電控單元17、油門踏板位置傳感器18和起動開關19組成，其中凸輪軸位置傳感器9和曲軸位置傳感器10與CA50解析單元15連接，用于計算CA50；發動機轉速傳感器8和油門踏板位置傳感器18與EGR電控單元17連接，用于判斷工況，以確定目標CA50；缸壓傳感器11經電荷放大器14與CA50解析單元15連接；起動開關19一端與CA50解析單元15連接，起動開關19另一端與EGR電控單元17連接；CA50解析單元15和EGR電控單元17由CAN總線16連接；三通6的入口與發動機排氣總管7連接，三通6的一出口與渦輪機5連接，三通6的另一出口與電控EGR閥1入口連接；電控EGR閥1出口經過濾器2和冷卻器I?3與壓氣機4的入口連接，通過改變電控EGR閥1的開度改變EGR率；壓氣機4的出口經冷卻器II?13與發動機進氣總管12連接。?

所述的CA50解析單元15中蓄電池I?20經電源電路I?21向單片機I?22供電，曲軸、凸輪軸位置信號24和缸壓信號25經信號處理電路I?23向單片機I?22傳輸。?

所述的EGR電控單元17中蓄電池II?26經電源電路II?27向分別單片機II?29和電控EGR閥驅動電路28供電，電控EGR閥1由電控EGR閥驅動電路28控制；油門踏板位置信號31和發動機轉速信號32經信號處理電路II?30向單片機II?29傳輸。?

發動機A通過曲軸位置傳感器10得到曲軸位置信號，通過凸輪軸位置傳感器9得到凸輪軸位置信號，將它們傳遞給CA50解析單元15；凸輪軸位置信號用于判斷發動機處于壓縮上止點還是排氣上止點；缸壓傳感器11測取缸壓信號25通過電荷放大器14放大后，傳送到CA50解析單元15；CA50解析單元15對接收到的信號進行分析處理后，計算實時CA50；CA50解析單元15將計算出的實時CA50通過CAN總線16傳遞給EGR電控單元17；EGR電控單元17將接收到的實時CA50與當前工況目標CA50對比，利用PI控制器計算驅動電控EGR閥1的PWM的值，輸出給電控EGR閥驅動電路28。調節電控EGR閥1開度。發動機廢氣從發動機排氣總管7出來后經三通6，一部分帶動渦輪機5做功；一部分經電控EGR閥1進入到發動機進氣總管12，改變燃料成分，從而實現燃燒控制。?