U 16.进气支管17.排气支管18.蝶阀19.EGR阀I 20.EGR冷却器21.EGR阀Π。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，一种全工况降低柴油机NOx排放的控制系统，包括:发动机1、空气滤清器2、与空气滤清器相连的压气机3、与压气机3同轴相连的涡轮机4、进气中冷器5、通过进气支管16连接在发动机I上的进气总管6、通过排气支管17连接在发动机I上的排气总管7，设置在涡轮机4出口端的排气管中蝶阀18、Β回路中的与涡轮机4出口端的排气管和空气滤清器2出口端进气管相连的EGR阀119、Α回路中的与排气总管6相连的EGR冷却器20、与进气总管6相连的EGR阀Π 21、设置在排气总管7上的λ传感器8、设置在发动机I缸盖水套上的冷却液温度传感器9、设置在发动机I曲轴上的高响应扭矩传感器1和高响应转速传感器11、设置在进气总管6上的进气管压力传感器12、设置在排气总管7上的排气管压力传感器13、与λ传感器8通讯的设有计算空燃比程序的单片机14及电控单元ECU15;所述的空气滤清器2依次通过压气机3、进气中冷器5与发动机I上的进气总管6管路连通，所述的涡轮机4与发动机I上的排气总管7管路连通；
[0033]所述的A回路是从涡轮机4前排气总管7引出，经EGR冷却器20、EGR阀Π21至进气总管6;所述的B回路是从涡轮机4后引出，经EGR阀119至压气机3前，与空气一同经压缩进入进气总管6;
[0034]所述的蝶阀18设置在涡轮机4出口端的排气管中；
[0035]所述的λ传感器8与设有空燃比计算程序的单片机14通讯连接，设有空燃比计算程序的单片机14与电控单元E⑶15通讯连接；
[0036]所述的蝶阀18、EGR阀119及EGR阀Π 21与电控单元E⑶15控制连接。
[0037]所述的高响应扭矩传感器10和高响应转速传感器11分别与电控单元ECU15通讯连接，用以提供电控单元ECU15判断发动机I工况的信号；
[0038]所述的冷却液温度传感器9与电控单元ECU15通讯连接，用以提供电控单元ECU15判断冷却液温度的信号；
[0039]所述的进气管压力传感器12和排气管压力传感器13分别与电控单元ECU15通讯连接，用以提供电控单元ECU15判断进排气压差的信号。
[0040]各工况目标空燃比可以根据NOx排放控制目标的实际需求以及试验标定值进行设定，并存入电控单元E⑶15中。
[0041 ]基于上述降低柴油机全工况NOx排放的控制系统，其控制方法通过下列步骤实现:
[0042]A、首先根据NOx控制目标的实际需求以及试验标定值，在电控单元ECU15中设置目标空燃比；
[0043]Β、λ传感器8实时采集过量空气系数信号传入到设有空燃比计算程序的单片机14中，单片机实时计算瞬时空燃比并将实际空燃比参数信号传给电控单元ECU15;同时，冷却液温度传感器9、高响应扭矩传感器10、高响应转速传感器11和进气管压力传感器12实时采集冷却液温度、扭矩、转速及进排气压差参数信号并传给电控单元ECU15;
[0044]C、电控单元ECU15通过高响应扭矩传感器10和高响应转速传感器11分别采集的转速和扭矩信号来快速判断发动机I所处工况；
[0045]D、当柴油机处于起动和热机工况时，执行步骤H;
[0046]Ε、当柴油机处于怠速及负荷小于10%工况时，判断是否冷却液温度T〈65°C，若冷却液温度未达到65°C，执行步骤8H，若冷却液温度达到65°C，执行步骤I，使冷却液温度维持在65 °C左右；
[0047]F、当柴油机处于10%_90%负荷工况时，判断是否实际空燃比大于目标空燃比，若实际空燃比大于目标空燃比，执行步骤I，空燃比下降，直至实际空燃比与目标空燃比差值为零时，保持此时蝶阀18、EGR阀119和EGR阀Π 21开度不变;若实际空燃比小于等于目标空燃比，执行步骤H;
[0048]G、当柴油机处于负荷超过90%工况时，执行步骤H;
[0049]H、不引入EGR，A、B回路中的EGR阀Π 21和EGR阀119均关闭；
[0050]1、判断是否排气管压力大于进气管压力，若排气管压力大于排进气管压力时，从A回路引入EGR，蝶阀18全开，B回路上的EGR阀119关闭，根据电控单元E⑶15指令调整EGR阀Π21开度;若排气管压力小于进气管压力时，从B回路引入EGR，A回路上的EGR阀Π 21关闭，根据电控单元ECUl 5指令调整蝶阀18转动角度和EGR阀119开度。
【主权项】
1.一种全工况降低柴油机NOx排放的控制系统，包括发动机(1)、空气滤清器(2)、与空气滤清器(2)相连的压气机(3)、与压气机(3)同轴相连的涡轮机(4)、进气中冷器(5)、通过进气支管(16)连接在发动机(I)上的进气总管(6)、通过排气支管(17)连接在发动机(I)上的排气总管(7)，设置在涡轮机(4)出口端的排气管中的蝶阀(18)、B回路中的与涡轮机(4)出口端的排气管和空气滤清器(2)出口端进气管相连的EGR阀I (19)、A回路中的与排气总管(6)相连的EGR冷却器(20)、与进气总管(6)相连的EGR阀Π (21)、设置在排气总管(7)上的λ传感器(8)、设置在发动机(I)缸盖水套上的冷却液温度传感器(9)、设置在发动机(I)曲轴上的高响应扭矩传感器(10)和高响应转速传感器(11)、设置在进气总管(6)上的进气管压力传感器(12)、设置在排气总管(7)上的排气管压力传感器(13)、与λ传感器(8)通讯的设有计算空燃比程序的单片机(14)及电控单元ECU(15);所述的空气滤清器(2)依次通过压气机(3)、进气中冷器(5)与发动机(I)上的进气总管(6)管路连通，所述的涡轮机(4)与发动机(I)上的排气总管(7)管路连通，其特征在于: 所述的A回路是从涡轮机⑷前排气总管(7)引出，经EGR冷却器(20)、EGR阀Π (21)至进气总管(6);所述的B回路是从涡轮机⑷后引出，经EGR阀1(19)至压气机⑶前，与空气一同经压缩进入进气总管(6); 所述的蝶阀(18)设置在涡轮机(4)出口端的排气管中； 所述的λ传感器(8)与设有空燃比计算程序的单片机(14)通讯连接，设有空燃比计算程序的单片机(14)与电控单元ECU( 15)通讯连接； 所述的蝶阀(18)、EGR阀I (19)及EGR阀Π (21)与电控单元ECU (15)控制连接； 所述的高响应扭矩传感器(10)和高响应转速传感器(11)分别与电控单元ECU(15)通讯连接，用以提供电控单元ECU(15)判断发动机(I)工况的信号； 所述的冷却液温度传感器(9)与电控单元ECU( 15)通讯连接，用以提供电控单元ECU(15)判断冷却液温度的信号； 所述的进气管压力传感器(12)和排气管压力传感器(13)分别与电控单元ECU(15)通讯连接，用以提供电控单元ECU(15)判断进排气压差的信号。
【专利摘要】本实用新型涉及一种全工况降低柴油机NOx排放的控制系统，包括发动机、空气滤清器、压气机、与压气机同轴相连的涡轮机、进气中冷器、进气总管、排气总管、设置在排气总管上的λ传感器和进气管压力传感器、设置在发动机上的冷却液温度传感器、高响应扭矩传感器和高响应转速传感器、设置在排气管上的排气管压力传感器、设有空燃比计算程序的单片机、电控单元ECU、蝶阀、两个EGR阀及EGR冷却器。基于该系统可实现大的EGR率，并以空燃比为控制目标，能达到全工况范围降低NOx排放的目的。
【IPC分类】F02D21/08
【公开号】CN205297751
【申请号】
【发明人】刘涓, 刘忠长, 田径
【申请人】吉林大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年1月21日