高压共轨柴油机各缸不均匀性在线修正及其失火诊断.pdf

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1、第35卷第3期华北水利水电大学学报(自然科学版)Vo1．35No．32014年6月JournalofNorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower(NaturalScienceEdition)Jun．2014DOI：10．3969／j．issn．1002—5634．2014．03．020高压共轨柴油机各缸不均匀性在线修正及其失火诊断郭树满，郭朋彦，高玉国(华北水利水电大学，河南郑州450045)摘要：针对高压共轨柴油机运行时各缸间存在的差异，提出了一种基于每

2、个工作循环瞬时角加速度的在线修正的方法．在一个循环中，计算出各缸工作后的瞬时角加速度的平均值，按各缸瞬时角加速度与平均值的差异的大小对喷油量进行修正，若修正油量超过了设定的阈值则进入失火诊断程序，并进行统计．在设定的循环次数中，超过阈值的概率大于一定值时，确认发生了失火，根据诊断电路，确定导致失火的原因．试验结果表明，在线修正后，发动机运行更加平稳柔和，并能快速准确地诊断出人为设定的失火故障．关键词：高压共轨柴油机；瞬时角速度；失火；故障诊断中图分类号：TK428文献标识码：A文章编号：1002—5634(2014

3、)03—0082—05柴油机各缸喷油一致性不仅是保证柴油机具有个工作循环中测量每缸工作后瞬时角加速度就可以优良运转稳定性、动力性和经济性，也是降低柴油机确定各缸间的工作差异．若该差异超出合理的范围，噪声、振动和排放以及提高柴油汽车驾驶舒适性的根据差异的大小按照一定的算法对查表所得的下一关键因素之一⋯．但是，由于喷油器存在制造误差，个循环中各缸喷油量的基础油量进行修正，使各缸的以及各缸控制电路的电气特性不完全一致等因素，瞬时转速趋于一致．若某个缸的修正油量达到修正极导致在相同的喷射压力和喷油持续时间内，每个喷限时，瞬

4、时转速的差异还没得到有效修正，就确认该油器的喷射油量不一致．当各缸喷油量存在差异时，缸失火，启动诊断程序，以确定失火原因是控制电路不仅会导致各缸燃烧过程的不均匀，而且会导致发造成的还是喷油器导致的，并根据该缸在飞轮信号所动机运转不稳定、排放恶化等．因此，为了获得电控处的相位和发火顺序确定故障缸的具体位置．喷油器的喷油一致性，在使用前都要对喷油器在台1．1瞬时转速的计算架上进行标定，并进行一致性修正．一般标定环境和发动机瞬时角加速度是通过安装于发动机飞轮实际工作环境存在差异，如喷油背压的影响，以及在端的一齿盘来获取的

5、，实验所用的发动机的齿盘齿使用过程中喷油器由于喷孔磨损等原因造成各缸喷数为60～2齿，经霍耳传感器感应后得到一个正弦油不一致．基于此，文中提出了一种基于软件在波，经EUC滤波整形后如图1所示．线修正的方法对各缸的差异进行在线修正，同时还可以对失火进行诊断．之1各缸不均匀性在线修正的原理及出算法各缸喷油的不均匀性由多种原因造成的，该差异凸轮轴转角／。CA就会体现在瞬态转速或加速度的变化．因此，在一(a)凸轮信号收稿日期：2014—01—3O基金项目：河南省教育厅科学技术研究重点项目(13A470705)．作者简介：郭

6、树满(1973一)，男，河南南阳人，讲师，博士，主要从事内燃机电子控制方面的研究第35卷第3期郭树满，等：高压共轨柴油机各缸不均匀性在线修正及其失火诊断83人，务，同时要给每个特定的任务分配优先级(高、中、低)和通道标记以保证所选通道的服务次序．选用PPA(脉冲周期累计)功能，根据所采用的时钟频率，实现对每个分段的计时．计算出每个循环中每个缸工作后的瞬时速度，由于采用24位定时器和25MHz的时钟频率，每个分段时间精确到s级．因(b)飞轮信号此，由式(6)能很精确地计算出每个工作缸的瞬时图1凸轮信号和飞轮信号及发火

7、顺序相位的关系角加速度．瞬时转速的计算划分为6个分段，每个分段对1．3各缸不均匀性在线修正在理想情况下，工作时各缸间的瞬时角加速度应一个缸，一个分段中对应齿盘的20个齿(第二缸没有差异(△=0)，则喷油补偿量△g为零．但在实为l8个齿)．以脉冲信号的下降沿为基准，ECU测际情况下，各缸间存在差异．若各缸间的差异在设定量出两个相邻下降沿间的脉冲数，再根据时钟的周的限值范围内，则不需进行修正；若差异大于设定限期，r(ns)，得到一个齿所经过的时间△￡，一个分段值，为使各缸的瞬时角加速度趋于一致，则需根据瞬所用的总时间为

8、Tk=∑At(=1，2，⋯，6)．有了时角加速度差异的大小对下一循环的喷油量Q进各个分段的时间就可以计算曲轴的瞬时角加速度，行修正，修正量的大小是△的函数．同时，对补偿算法理论推导如下圳：油量设定了上下限±q⋯，该值在不同负荷下取基本dw喷油量的不同百分比．补偿油量和瞬时角加速度差==·。：÷L(1)之间的关系如图2所示．n=C1·W(2)dwx_dt=cz