[实用新型]瞬态工况下的柴油机燃烧控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属发动机反馈控制技术领域，具体涉及一种瞬态工况下的柴油机燃烧控制系统。 

背景技术

随着石油资源的紧缺和环境问题的凸显，对柴油机的燃烧品质提出了更高的要求。提高发动机燃烧品质，可以提高燃料利用率，也提高了机内净化程度降低排放以减少后处理器的压力。 

CA50是50％燃烧质量所对应的曲轴转角，是表征发动机燃烧过程的重要参数，反映着发动机工作过程的经济性。ΔCA50(各循环间CA50的变动)增大，发动机排放烟度恶化，经济性变差。燃烧过程中控制ΔCA50，使其越小，与获得较高的热效率，提高燃油经济性，降低烟度的排放是相一致的。 

EGR技术已经成为车用柴油机降低NOx排放以及控制燃烧速度和燃烧相位的重要手段之一。在稳态工况下EGR率对CA50影响有限，但是在瞬变过程中，CA50随EGR变化率变化明显，因此可以通过控制瞬态工况下的EGR率达到控制ΔCA50的目的。 

发明内容

本实用新型解决的问题是：在瞬变工况下，提供一种闭环反馈控制系统，以CA50作为反馈参数，通过控制EGR率控制CA50，达到减小△CA50，改善烟度排放和提高经济性的目的。 

本实用新型采用的技术方案是：建立不同工况下的目标CA50脉谱，由CA50解析单元实时计算CA50，与目标CA50进行比较。根据两者之间的差值，由EGR电控单元向电控EGR阀发送驱动信号，将电控EGR阀调节到合适的位置。 

本实用新型由电控EGR阀1、过滤器2、冷却器I 3、压气机4、涡轮机5、三通6、发动机排气总管7、发动机转速传感器8、凸轮轴位置传感器9、曲轴位置传感器10、缸压传感器11、发动机进气总管12、冷却器II 13、电荷放大器14、CA50解析单元15、CAN总线16、EGR电控单元17、油门踏板位置传感器18和起动开关19组成，其中凸轮轴位置传感器9和曲轴位置传感器10与CA50解析单元15连接，用于计算CA50；发动机转速传感器8和油门踏板位置传感器18与EGR电控单元17连接，用于判断工况，以确定目标CA50；缸压传感器11经电荷放大器14与CA50解析单元15连接；起动开关19一端与CA50解析单元15连接，起动开关19另一端与EGR电控单元17连接；CA50解析单元15和EGR电控单元17由CAN总线16连接；三通6的入口与发动机排气总管7连接，三通6的一出口与涡轮机5连接，三通6的另一出口与电控EGR阀1入口连接；电控EGR阀1出口经过滤器2和冷却器I 3与压气机4的入口连接，通过改变电控EGR阀1的开度改变EGR率；压气机4的出口经冷却器II 13与发动机进气总管12连接。 

所述的CA50解析单元15中蓄电池I 20经电源电路I 21向单片机I 22供电，曲轴、凸轮轴位置信号24和缸压信号25经信号处理电路I 23向单片机I 22传输。 

所述的EGR电控单元17中蓄电池II 26经电源电路II 27向分别单片机II 29和电控EGR阀驱动电路28供电，电控EGR阀1由电控EGR阀驱动电路28控制；油门踏板位置信号31和发动机转速信号32经信号处理电路II 30向单片机II 29传输。 

发动机A通过曲轴位置传感器10得到曲轴位置信号，通过凸轮轴位置传感器9得到凸轮轴位置信号，将它们传递给CA50解析单元15；凸轮轴位置信号用于判断发动机处于压缩上止点还是排气上止点；缸压传感器11测取缸压信号25通过电荷放大器14放大后，传送到CA50解析单元15；CA50解析单元15对接收到的信号进行分析处理后，计算实时CA50；CA50解析单元15将计算出的实时CA50通过CAN总线16传递给EGR电控单元17；EGR电控单元17将接收到的实时CA50与当前工况目标CA50对比，利用PI控制器计算驱动电控EGR阀1的PWM的值，输出给电控EGR阀驱动电路28。调节电控EGR阀1开度。发动机废气从发动机排气总管7出来后经三通6，一部分带动涡轮机5做功；一部分经电控EGR阀1进入到发动机进气总管12，改变燃料成分，从而实现燃烧控制。