基于带通滤波的电控柴油机各缸均匀性控制

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1、基于带通滤波电控柴油机各缸不均匀性控制作者简介：周　泉（1985—），男，硕士研究生，研究方向为柴油机电控技术.(270613867@qq.com)通讯作者：王贵勇（1971—），男，副教授，研究方向为柴油机电控技术(wangguiyong@gmail.com)周泉，王贵勇，申立中昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，昆明(650224)摘要：以云内动力YN30电控柴油机为研究载体，设计一种基于带通滤波的控制各缸均匀性的算法。首先通过曲轴信号传感器获取瞬时转速信号，经过低通滤波、重采样等处理后，根据发动机当前转速频率，以带通滤波的形式

2、获取各缸不均匀性特征，再以PI算法量化不均匀得到具体各缸所需修正的油量。最终在实验室台架上对各缸喷油量进行相应的修正，并再次采集瞬时转速以验证各缸不均匀的变化情况。关键词：带通滤波，各缸均匀性，控制，瞬时转速中图分类号：TK421文献标识码：ＡControlforCylinderImbalanceofElectronic-controlledDieselBasedonBandpassFiltersZHOUquan，WANGguiyoug,SHENLizhongProvincialKeyLabofICEngine，Scienceand

3、TechnologyUniversityofKunming，Kunming,PRC(650224)Abstract：UsingYN30electronic-controlleddieselofKUNMINGYUNNEIPOWERascarrier,analgorithmwhichisbasedonbandpassfilterswasdesigned.Firstlyinstantaneousspeedsignalwasaccessedthroughthecrankshaftsignalsensors,thenitwasprocesse

4、dbylow-passfilterandresample.Accordingtospeedfrequencyandintheformofbandpassfilters,theuniformityofcylinderbycylinderwasobtained.Inordertogainthespecificoilcorrection,PIalgorithmwasused.Finally,thecorrectionwasperformedintheexperimentalbed,afterthattheinstantaneousspee

5、dsignalwilldetectedagaintocheckthesituationofuniformity`schange.Keywords:Bandpass,Cylinderbycylinderuniformity,Control,Instantaneousspeed1．引言在电控柴油机运行的过程中，许多因素都可能引发各缸工作不均匀。例如各缸喷油不均，摩擦阻力不均，缸内密封不均等等。各缸工作的不均匀可能导致发动机噪声、振动变大、恶化发动机的NVH特性、缩短使用寿命，尤其是当发动机处于低怠带工况下时，因各缸不均匀性所带来的规律性

6、抖动最为明显。在高档轿车柴油机上，对舒适性要求极高，各缸均匀性的检测与控制是极其必要的，同时它也成为现代发动机OBD系统中的重要组成模块。图1信号流程图Fig.1　Thesignalprocess各缸工作不均匀性的检测是一个高精度的动态信号采集过程，不均匀性的提取涉及到DSP，以及发动机动力学特性。不均匀性的检测与调整都需要在某些特定的工况下进行（主要受当前转速、主喷油量的限制）。图1为整个功能模块的信号流程，首先对电控柴油机曲轴端原配磁电式传感器的信号进行精确的测量，获取准确的瞬时转速变化信息，经过带通滤波等各类数字信号处理后，计

7、算出各缸的修正油量并输出到油量调节模块中，再综合当前发动机工况来调整各缸的不均匀性。在这里对各缸油量的修正是逐次完成的，当各缸油量得到修正后，再次测量曲轴信号进行反馈，并计算下次的修正量，如此反复直到将各缸不均匀性修正到一定范围内。2．瞬时转速信号的检测图2曲轴传感器与信号齿Fig.2Thecrankshaftsensorsandsignaltooth图3曲轴电压信号Fig.3Thevoltagesignalofcrankshaft如图2所示，YN30电控柴油机的曲轴上有专门用于信号检测的信号齿（矩形，不同于启动齿圈），信号齿的数量

8、为60-2个，其中的两个缺齿用于判缸。每个齿在经过磁电传感器时会产生一个正弦电压信号。再以2V触发方波上升沿，以0V触发下降沿，再以下降沿为基准将正弦信号量化为方波信号，如图3所示。图4(a)曲轴时段信Fig.4(a)Thetimes