[发明专利]天然气发动机气缸自校验控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于发动机电子控制技术领域，涉及一种发动机校验控制系统，尤其涉及一种天然气发动机气缸自校验控制系统及方法。

背景技术

天然气电控系统作为天然气发动机机内净化和油耗控制的核心技术之一，是使燃气车排放达到国IV以上排放规定最有效的解决方案。其首要任务是通过控制影响发动机扭矩产生的各因素变相调节发动机的扭矩输出，包括发动机进气充量的控制、混合气及空燃比的控制、点火控制等。

天然气发动机控制系统由四部分组成，其中供气系统由电子节气门，进气管和进气温度/压力传感器等组成，控制并检测进气量；燃气供给系统由气瓶、高压电磁阀、减压器稳压器、喷气嘴等组成，保证发动机在MAP存储的最优过量空气系数下工作；ECU根据宽域氧传感器信号、进气温度/压力、天然气温度/压力等信号实时修正天然气的喷射量，发送给执行模块实现燃气多点顺序喷射；点火系统由点火线圈和火花塞等组成，根据点火正时MAP图确定各缸点火时刻，控制点火系统实现准确点火；ECU是核心部分，把采集到的信号经计算得到喷气量和点火提前角，电喷系统采用闭环控制，根据氧传感器信号调节喷嘴的喷气量。

在天然气发动机控制过程中，理想的情况是当喷嘴接收到相同的喷射脉宽驱动信号，从而往各缸喷射的燃气量相同。现实情况是，由于各缸的喷嘴存在一致性问题，导致虽然ECU给出的喷射信号相同，但各缸实际喷射量并不相同，从而致使各缸的做工输出不同，进而影响到发动机的稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种天然气发动机气缸自校验控制系统，用于解决发动机运行过程中遇到的气缸不均衡问题。

此外，本发明还提供一种天然气发动机气缸自校验控制方法，该方法是一个闭环控制方法，能动态解决由于喷嘴一致性带来的发动机运行不稳定的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种天然气发动机气缸自校验控制系统，包括：发动机传感器，连接一发动机，用于测量所述发动机中各缸的转速信号并输出；发动机控制单元，连接所述发动机传感器，用于接收到所述转速信号时通过循环平均后计算出角加速度，以更改各缸的天然气喷嘴的驱动喷气脉宽，并生成驱动喷气脉宽信号予以输出；执行器，连接所述发动机控制单元，用于根据接收到的驱动喷气脉宽信号控制各缸的燃气喷射量。

本发明还一种天然气发动机气缸自校验控制方法，包括以下步骤：步骤一，测量发动机中各缸的转速信号，然后将检测到的转速信号输出；步骤二，将所述转速信号通过循环平均后计算出角加速度，并监测各缸的运行情况；当所述角加速度偏离预设的指标值时，调节各缸天然气喷嘴的驱动喷气脉宽，并生成驱动喷气脉宽信号予以输出；步骤三，依据所述驱动喷气脉宽信号控制各缸的燃气喷射量，以实现发动机稳定的转速和扭矩输出。

本发明的有益效果在于：本发明所述的天然气发动机气缸自校验控制系统及方法能解决天然气发动机控制系统由于喷嘴的一致性带来的控制问题，能维持天然气发动机的稳定扭矩输出，对发动机具有保护作用；且可以应用到不同的燃气发动机控制中。

附图说明

图1为本发明所述的天然气发动机气缸自校验控制系统的结构框图；

图2为发动机在不同曲轴转角下的转速波动曲线图；

图3为经本发明所述天然气发动机单一气缸自校验控制系统调节后的转速曲线图；

图4为本发明所述的天然气发动机气缸自校验控制方法的流程图。

主要组件符号说明：

1、发动机控制单元

2、发动机传感器

3、执行器

具体实施方式

本发明提供了一种天然气发动机气缸自校验控制系统及方法，该控制系统自动监测发动机各缸动力输出的不均衡性，通过软硬件方式来调节各缸天然气喷嘴的喷气脉宽，使发动机各缸的燃烧保持均衡一致，达到稳定的扭矩输出。本发明所述的天然气发动机气缸自校验控制系统的主体为发动机控制单元，对象为天然气喷嘴，其控制软件嵌入于发动机控制单元的MCU中，对于不同型号的天然气发动机及其喷嘴，提供便利的软件模块，能够应用在试验标定和产品阶段，能够方便的检测各缸转速波动，自动软件调节脉宽来调整各缸的不均衡，从而保证发动机稳定运行，解决发动机电控系统开发中的难题。

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例一