增压柴油机排气再循环（EGR） 控制系统的设计.PDF

技术与研究 增压柴油机排气再循环 （EGR） 控制系统的设计 程龙群 黄新洪 内容提要：因为某柴油机NO排放超过国III标准，根据据发动机EGR控制系统的要求和特点，为了控制 x 氮氧化物的排放，设计了EGR控制系统的硬件以及控制软件，通过发动机排放13工况试验，结果表明效果 良好。 关键词：柴油机 排放 氮氧化物 废气再循环 控制系统 由于当今环境日益恶化，大气 效降低。此EGR系统结构 空气 节流阀 EGR阀 污染严重，汽车尾气排放已经成为 如图1所示。 中冷器 社会所关注的焦点，越来越多的城 本EGR系统采用进气 压气机 市提倡优先发展公共交通，足见公 节流式系统，由EGR阀、进 EGR 柴油机 带旁通阀 冷却器 众对环境问题的重视。柴油机的排 气节流阀机构、电控系统、 放特点是NO量多，其他排放物含 EGR冷却器等组成。EGR废气 x 量较低，所以我国对于柴油机的排 系统从增压器涡轮前取气， 图1 EGR系统结构 放控制现阶段主要是集中在NO的 废气经过EGR冷却器和 x 控制上，而废气再循环系统则是控 EGR阀，引到进气管中的节流阀后 控制器 （ECU）是控制系统的 制NO的最有效手段之一，而且其 侧，这种连接方式，避免了废气对 核心部分，这里单片机利用的是 x 设计安装该系统对发动机改动不大， 压气机的污染和腐蚀。EGR阀采用 80C51，80C51是8位CPU，内有 所以应用很广泛。 步进电机驱动，用于调整EGR废气 128B数据存储器RAM和4KB的 废气再循环系统 （EGR）就是 流量，采用步进电机可以简化系统 ROM，可寻址外部程序存储器和数 将发动机排放的部分废气引入进气 的复杂性，并且控制准确性高。 据存储器空间各64KB，CPU有4个 管，与新鲜混合气混合后再进入气 因为在小负荷工况下柴油机排 8位并行口 （P0、P1、P2、P3），用 缸，利用废气中所含有大量的CO 气压力要小于进气压力，所以本系 以实现地址输出及数据输入/输 2 虽不参与燃烧却能吸收热量的特点， 统采用进气节流阀在这些工况下调 出。 降低燃油在汽车发动机内的燃烧温 节进气压力，以便得到足够的EGR EGR率MAP图是系统的主要 度，以减少NO的排放，最终减少 率，进气节流阀由另一部步进电机 控制律，MAP图在发动机台架试 x 对大气的污染。 带动。EGR电控系统由传感器、 验中得到的。在试验中人为调整各 ECU和执行机构3部分组成。在发 类传感器信号的大小，再根据排放 1 EGR控制系统的基本结构及 动机运行过程中，ECU依据发动机 指标以及发动机功率要求，来确定 控制策略 转速和油门位置信号确定发动机当 最佳的EGR率。在试验过程中，首 现有国内某汽车厂商的柴油 前