【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于内燃机瞬态工况排放控制技术,具体涉及一种可实现降低柴油机瞬态工况烟度的控制系统,及以烟度和CA50(柴油燃烧50%质量分数所对应的曲轴转角)为控制目标的控制方法。
技术介绍
由于柴油机具有动力性强、可靠性好及热效率高等优势,在车用发动机市场的份额越来越大,前景可观。但是在实际工作的过程中,车用柴油机大部分时间处于瞬态工况,尤其在城市路面运行时,转速和负荷变化频繁,大部分排放物即在短期的速度或转矩急剧变化的瞬态过程产生。随着能源与环境问题的日益严峻及排放法规的日益严苛,有效降低柴油机瞬态工况下的排放已经成为国内外内燃机工作者亟需解决的科学与工程问题。国内外大量的研究结果表明:柴油机瞬态工况下,扭矩、CA10及CA50等核心参数均发生不同程度的滞后,排放特性特别是烟度及CO排放发生恶化的主要原因是供油、供气和缸内热力状态等参数响应速率不一致从而导致燃烧边界条件失衡。解决瞬态工况以上问题主要是通过合理的加载模式、喷油定时或EGR等控制方法来有效改善转矩响应和排放。目前应用最广泛的直线加载策略在提高转矩响应的同时不可避免的会造成烟度及CO等的恶化,两者不能兼顾。这是因为瞬态工况下采用直线加载策略,进气延迟以及缸内温度上升缓慢,而且随着瞬变率的增大,滞后程度越严重,导致燃油雾化及混合质量差,燃烧与排放性能发生恶化。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服目前柴油机瞬态工况下扭矩响应滞后和烟度恶化的缺点,提 ...
【技术保护点】
一种降低柴油机瞬态工况烟度的控制系统,包括发动机(1)、空气滤清器(2)、压气机(3)、与压气机(3)同轴相连的涡轮机(7)、进气中冷器(4)、设置在输出轴上的高响应转速传感器(8)和高响应扭矩传感器(9)、设置在气缸体上的缸压传感器(10),ECU电控单元(11)、电荷放大器(12)、设有CA50计算程序的单片机(13)、设置在发动机飞轮上的曲轴位置传感器(14);其特征在于:所述的空气滤清器(2)依次通过压气机(3)、进气中冷器(4)与发动机(1)上的进气总管(5)管路连通,所述的涡轮机(7)与发动机(1)上的排气总管(6)管路连通;所述的高响应转速传感器(8)和高响应扭矩传感器(9)分别与ECU电控单元(11)通讯连接;所述的缸压传感器(10)和曲轴位置传感器(14)分别通过电荷放大器(12)与设有CA50计算程序的单片机(13)通讯连接,设有CA50计算程序的单片机(13)与ECU电控单元(11)通讯连接;ECU电控单元(11)与发动机(1)的油量调节机构控制连接。
【技术特征摘要】
1.一种降低柴油机瞬态工况烟度的控制系统,包括发动机(1)、空气滤清器(2)、压
气机(3)、与压气机(3)同轴相连的涡轮机(7)、进气中冷器(4)、设置在输出轴上的高
响应转速传感器(8)和高响应扭矩传感器(9)、设置在气缸体上的缸压传感器(10),ECU
电控单元(11)、电荷放大器(12)、设有CA50计算程序的单片机(13)、设置在发动机飞
轮上的曲轴位置传感器(14);其特征在于:
所述的空气滤清器(2)依次通过压气机(3)、进气中冷器(4)与发动机(1)上的进
气总管(5)管路连通,所述的涡轮机(7)与发动机(1)上的排气总管(6)管路连通;
所述的高响应转速传感器(8)和高响应扭矩传感器(9)分别与ECU电控单元(11)
通讯连接;
所述的缸压传感器(10)和曲轴位置传感器(14)分别通过电荷放大器(12)与设有
CA50计算程序的单片机(13)通讯连接,设有CA50计算程序的单片机(13)与ECU电控
单元(11)通讯连接;ECU电控单元(11)与发动机(1)的油量调节机构控制连接。
2.一种基于权利要求1所述控制系统的闭环控制方法,是以烟度和CA50为控制目标,
采用三段折线加载策略调整供油速率实现加载率的变化,包括以下步骤:
1)、首先根据发动机开发需求,在ECU电控单元(11)中设置烟度目标值和各工况CA50
目标值;
2)、ECU电控单元(11)通过高响应扭矩传感器(9)采集发动机扭矩信号,并根据加
载率计算公式(1)计算发动机的初始加载率,并以此加载率对发动机进行第一段加载,
δ = Δ T tq Δt - - - ( 1 ) ]]>式中:ΔTtq为加载过程中扭矩的变化值,Δt为加载过程所用时间;
3)...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘忠长,丁云龙,田径,许允,张龙平,韩恒,牛吉祥,亓升林,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。