一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法技术

本发明专利技术涉及的一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法，其特征在于：实时喷射角=基础喷射角+水温修正喷射角*水温修正系数，基础喷射角的选择以及水温修正喷射角的选择参照预设值，水温修正系数的选择如下：水温修正系数在‑30摄氏度时为1.5，在‑20摄氏度时为1.25，在‑10摄氏度时为1，在0摄氏度时为0，超过0摄氏度时均为0，在‑30摄氏度一直到‑10摄氏度之间为第一种的线性变化，在‑10摄氏度一直到0摄氏度之间为第二种的线性变化。一种高压共轨防爆柴油机系统的控制方法实现各种参数的严格控制，实现井下作业的高效环保运行。

A high pressure common rail injection control method for high pressure common rail explosion-proof diesel engine

【技术实现步骤摘要】
一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法
本专利技术涉及一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法。
技术介绍
大功率柴油机采用的燃油喷射系统，第一代为机械喷油泵加调速器的控制模式，通过调速器改变喷油泵齿条位置来控制喷油量，喷射的高压由油泵凸轮产生；第二代为电控喷油泵加电喷控制器的控制模式，通过控制电控泵电磁阀开启时刻和开启时长，可以灵活控制喷油始点和喷油量，喷射的高压由油泵凸轮产生。最新的燃油喷射技术是第三代的高压共轨燃油喷射系统，该系统取消了独立安装在柴油机每个气缸附近的喷油泵，燃油喷射的高压由独立的高压共轨泵产生，高压燃油由高压共轨管输送到每个气缸，燃油喷射的控制由电喷控制器驱动安装在气缸内的电控喷油器实现。柴油发动机的工作过程其实跟汽油发动机一样的，每个工作循环也经历进气、压缩、作功、排气四个行程。但由于柴油机用的燃料是柴油，其粘度比汽油大，不易蒸发，而其自燃温度却较汽油低，因此可燃混合气的形成及点火方式都与汽油机不同。柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动，借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化，做不到各种转速下的最佳供油量。而现在已经愈来愈普遍采用的电控柴油机的共轨喷射式系统可以较好解决了这个问题。共轨喷射式供油系统由高压油泵、公共供油管、喷油器、电控单元（ECU）和一些管道压力传感器组成，系统中的每一个喷油器通过各自的高压油管与公共供油管相连，公共供油管对喷油器起到液力蓄压作用。工作时，高压油泵以高压将燃油输送到公共供油管，高压油泵、压力传感器和ECU组成闭环工作，对公共供油管内的油压实现精确控制，彻底改变了供油压力随发动机转速变化的现象。其主要特点有以下三个方面：1、喷油正时与燃油计量完全分开，喷油压力和喷油过程由ECU适时控制。2、可依据发动机工作状况去调整各缸喷油压力，喷油始点、持续时间，从而追求喷油的最佳控制点。3、能实现很高的喷油压力，并能实现柴油的预喷射。由于高压共轨柴油机系统已经在陆地上进行使用，并且效果较佳，但是在况下作业的设备还是普遍配置了传统的柴油机系统，因此如何将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机系统尤为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足，提供将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机系统以及一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法。本专利技术的目的是这样实现的：一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法，其特征在于：高压共轨防爆柴油机系统上设置有转速传感器、轨压传感器、进气压力温度传感器、冷却液温度传感器，转速传感器安装于飞轮壳上，转速传感器测得发动机转速，轨压传感器测得高压共轨的轨压、进气压力温度传感器测得进气压力以及进气温度，冷却液温度传感器测得冷却液温度，通过上述的参数的测得将实时数据传递给ECU，ECU调用预设的算法表格，控制系统进行计算然后控制各个阀门的启闭以及开度，通过实时的转速和油量控制实时的高压共轨的轨压；共轨管道上设置有轨压传感器，轨压通过轨压传感器进行实时检测得出实时轨压值，通过凸轮和曲轴的转速数据得出轨压的理论轨压值，实时轨压值和理论轨压值进行比较如果有差距，则反馈给高压油泵，通过高压油泵的调节从而实现实时轨压值的调节使之趋向于理论轨压值大小，根据实时参数计算相应时刻的实时状态下高压共轨防爆柴油机系统的高压共轨系统的喷油嘴的实时喷射角；实时喷射角的控制通过喷油器内部的电磁阀来控制，其中：实时喷射角=基础喷射角+水温修正喷射角*水温修正系数基础喷射角的选择以及水温修正喷射角的选择参照预设值，水温修正系数的选择如下：水温修正系数在-30摄氏度时为1.5，在-20摄氏度时为1.25，在-10摄氏度时为1，在0摄氏度时为0，超过0摄氏度时均为0，在-30摄氏度一直到-10摄氏度之间为第一种的线性变化，在-10摄氏度一直到0摄氏度之间为第二种的线性变化。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术将陆地上已经广泛使用的高压共轨柴油机系统进行防爆改造，适用于井下作业，形成新的一种高压共轨防爆柴油机系统，具有节能减排，降低噪音，提高安全性能的优点，通过一种高压共轨防爆柴油机系统的控制方法实现各种参数的严格控制，实现井下作业的高效环保运行。附图说明图1为一种高压共轨防爆柴油机系统结构示意图。图2为图1的另一视角示意图。图3为高压共轨系统安装于防爆柴油机主体上的示意图。图4为高压共轨系统示意图。图5为中冷装置以及散热水箱示意图。图6为图5的另一视角示意图。图7为中冷装置示意图。图8为尾气处理箱示意图。图9为图8去除尾气处理箱体前侧面板后的正视图。图10为图8去除尾气处理箱体前侧面板后的立体图。图11为尾气处理箱体内的进气段的半剖正视图。图12为尾气处理箱体内的进气段的半剖立体图。图13为尾气处理箱体内的进气段的另一视角立体图。图14为均流导气机构示意图。图15为防爆栅栏安装于栅栏座上的示意图。图16为防爆栅栏示意图。图17为条形压块示意图。图18为进气风门总成示意图。图19为轨压的选择参照表。图20为基础喷射角的选择参照表。图21为水温修正喷射角的选择参照表。其中：防爆柴油机主体100、防爆进气歧管101、防爆排气歧管102高压共轨系统200、共轨管道201、出油管道202、喷油嘴203、电磁阀204、进油管道205、回油管道206、油泵207空滤器300防爆增压器400中冷装置500、中冷换热腔室主体501、连接角钢502、中冷第一接口503、中冷第二接口504；尾气处理箱600、尾气处理箱体601、隔板602、进气法兰603、尾气进气管604、第一废气管605、第一废气管缺口605.1、尾气盖板606、第二废气管607、第三废气管608、第三废气管缺口608.1、均流导气机构609、圆形挡板610、通气孔610.1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法，其特征在于：/n高压共轨防爆柴油机系统上设置有转速传感器、轨压传感器、进气压力温度传感器、冷却液温度传感器，转速传感器安装于飞轮壳上，转速传感器测得发动机转速，轨压传感器测得高压共轨的轨压、进气压力温度传感器测得进气压力以及进气温度，冷却液温度传感器测得冷却液温度，/n通过上述的参数的测得将实时数据传递给ECU，ECU调用预设的算法表格，控制系统进行计算然后控制各个阀门的启闭以及开度，/n通过实时的转速和油量控制实时的高压共轨的轨压；共轨管道上设置有轨压传感器，轨压通过轨压传感器进行实时检测得出实时轨压值，通过凸轮和曲轴的转速数据得出轨压的理论轨压值，实时轨压值和理论轨压值进行比较如果有差距，则反馈给高压油泵，通过高压油泵的调节从而实现实时轨压值的调节使之趋向于理论轨压值大小，/n根据实时参数计算相应时刻的实时状态下高压共轨防爆柴油机系统的高压共轨系统的喷油嘴的实时喷射角；实时喷射角的控制通过喷油器内部的电磁阀来控制，/n其中：实时喷射角=基础喷射角+水温修正喷射角*水温修正系数/n基础喷射角的选择以及水温修正喷射角的选择参照预设值，/n水温修正系数的选择如下：/n水温修正系数在-30摄氏度时为1.5，在-20摄氏度时为1.25，在-10摄氏度时为1，在0摄氏度时为0，超过0摄氏度时均为0，在-30摄氏度一直到-10摄氏度之间为第一种的线性变化，在-10摄氏度一直到0摄氏度之间为第二种的线性变化。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高压共轨防爆柴油机的高压共轨喷射控制方法，其特征在于：
高压共轨防爆柴油机系统上设置有转速传感器、轨压传感器、进气压力温度传感器、冷却液温度传感器，转速传感器安装于飞轮壳上，转速传感器测得发动机转速，轨压传感器测得高压共轨的轨压、进气压力温度传感器测得进气压力以及进气温度，冷却液温度传感器测得冷却液温度，
通过上述的参数的测得将实时数据传递给ECU，ECU调用预设的算法表格，控制系统进行计算然后控制各个阀门的启闭以及开度，
通过实时的转速和油量控制实时的高压共轨的轨压；共轨管道上设置有轨压传感器，轨压通过轨压传感器进行实时检测得出实时轨压值，通过凸轮和曲轴的转速数据得出轨压的理论轨压值，实时轨压值和理论轨压值进行比...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅佳明，金奇才，吴春良，陈甲尉，
申请(专利权)人：江阴市卡利格机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32