天然气发动机气缸自校验控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气发动机气缸自校验控制系统及方法，该控制系统包括发动机控制单元、发动机传感器和执行器；发动机传感器和执行器均与发动机控制单元通信相连；发动机传感器用于测量发动机转速信号；执行器用于控制输出驱动喷气脉宽信号；发动机控制单元用于将转速信号通过循环平均后计算出角加速度，从而通过软件调节方式更改各缸天然气喷嘴的驱动喷气脉宽，然后将驱动喷气脉宽信号发送给执行器；执行器根据接收到的驱动喷气脉宽信号控制各缸的燃气喷射量。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于发动机电子控制
，涉及一种发动机校验控制系统，尤其涉及一种。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。本专利技术的有益效果在于本专利技术所述的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为本专利技术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为经本专利技术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为本专利技术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、执行器具体实施例方式本专利技术提供了 一种，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。本专利技术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。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。实施例一本实施例提供一种天然气发动机气缸自校验控制系统，如图1所示，该自校验控制系统包括发动机控制单元(ECU) I，发动机传感器2和执行器3 ;所述发动机传感器和执行器均与所述发动机控制单元通信相连；其中发动机控制单元I用于整个自校验控制系统的逻辑算法控制，包含输入信号的处理和输出控制；所述发动机传感器2用于测量发动机转速信号；所述执行器3用于控制输出驱动喷气脉宽信号。所述发动机传感器2为转速传感器。所述发动机转速传感器2包括常用的磁电和霍尔传感器。所述执行器3包括各种发动机常用的天然气发动机喷嘴。实施例二本实施例提供了一种天然气发动机气缸自校验控制方法，该方法包括以下步骤S10，发动机传感器测量发动机转速信号，并将检测到的转速信号输出；详细过程为发动机传感器检测出各缸(即各对应曲轴转角下)转速的波动，然后将检测到的转速信号传输给发动机控制单元。S11，发动机控制单元将所述转速信号通过循环平均后计算出角加速度，根据角加速度进一步确认各缸的运行情况；S12，判断角加速度是否偏离预设的指标值；S13，当角加速度偏离预设的指标值时，即启动软件自适应程序，通过软件调节方式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发送给执行器；否则返回步骤SlO ;本步骤的进一步详细内容为发动机在稳态工况下(非急加速或者急减速工况)，本实施例所述的发动机气缸自校验控制方法逻辑激活；求出各缸角加速度平均值，当某缸角加速度偏离平均值10%时，即启动软件自适应程序，通过软件调节方式调整该缸的燃气量喷射量，然后将驱动喷气脉宽信号发送给执行器；在此处，所述预设的指标值即为气缸的角加速度的平均值，是否偏离预设的指标值即指是否偏离气缸的角加速度的平均值的10% ；S14，执行器根据接收到的驱动喷气脉宽信号控制各缸的燃气喷射量，实现发动机稳定的转速和扭矩输出。图2为发动机在不同曲轴转角下的转速波动曲线图；图3为经本专利技术所述的天然气发动机气缸自校验控制系统调节后的转速曲线图。由图2可知，原来的发动机曲轴转速在某些气缸呈现出不规则的变化。而通过本专利技术所述的天然气发动机气缸自校验控制方法调整后，各缸产生相同数量的气体压力扭矩贡献，曲轴转速波动是均匀的，如图3所示。本专利技术所述的天然气发动机气缸自校验控制系统能首先通过转速传感器监测发动机各缸动力输出的不均衡性，然后利用ECU自动通过软件方式来调节天然气喷嘴的驱动喷气脉宽，使发动机各缸的燃烧保持均衡一致，达到稳定的扭矩输出。这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问题。本专利技术所述的能够适用于不同类型的天然气发动机，适用于不同的喷嘴和传感器应用，提供便利的软件检测流程，不仅能应用在发动机台驾标定和整车标定，也可以应用在实际电控系统广品中。本专利技术的有益效果是1、本专利技术能解决天然气发动机控制系统由于喷嘴的一致性问题带来的控制问题；2、本专利技术能维持天然气发动机的稳定扭矩输出，对发动机起到保护作用；3、本专利技术具有很好的移植性，可以应用到不同的燃气发动机控制中。本专利技术的描述和应用是说明性的，并非想将本专利技术的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本专利技术的精神本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天然气发动机气缸自校验控制系统，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种天然气发动机气缸自校验控制系统，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的天然气发动机气缸自校验控制系统，其特征在于所述发动机传感器为转速传感器。3.根据权利要求2所述的天然气发动机气缸自校验控制系统，其特征在于所述转速传感器为磁电传感器或霍尔传感器。4.根据权利要求1所述的天然气发动机气缸自校验控制系统，其特征在于所述执行器为天然气发动机喷嘴。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，邓金滔，张鹏，
申请(专利权)人：上海格令汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：