柴油机EGR电控系统及标定软件设计.pdf

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1、柴油机EGR电控系统及标定软件设计代子阳。等柴油机EGR电控系统及标定软件设计DesignofEGRElectricalControlSystemandCalibrationSoftwareforDieselEngine代孑阳名伟(江南大学机械工程学院，江苏无锡214122)摘要：为降低NO，排放，根据废气再循环(EGR)技术系统的工作特点和功能要求，以C8051F340为控制核心，设计了基于步进电机的EGR电控系统。具体给出了控制系统的硬件电路设计和主控制程序。并应用VisualBasic6．0为EGR系统标定试

2、验和台架试验开发了标定软件。在考虑信号抗干扰能力的前提下，重点讨论了电控系统软硬件的结构与设计。模拟试验分析表明，所设计的EGR电控系统能够根据最佳废气再循环率进行自动控制，标定软件满足应用要求。关键词：废气再循环电控系统驱动步进电机信号采集串行通信中图分类号：TP273文献标志码：AAbstract：InordertoreduceNO：emissions。theexhaustgasrecycling(EGR)electricalcontrolsystembasedonsteppingmotorhasbeende—

3、signedwithC8051F340asthecontrolkernelinaccordancewiththeoperatingfeaturesandfunctionalrequirementsoftheEGRsystem．Byadop—ringVisualBasic6．0。thesoftwarefortestingandcalibratingEGRsystemisdeveloped．Thehardwarecircuitrydesignandmaincontrolprogramaregivenconcretely

4、．Thestructureanddesignofthehardwareandsoftwarearediscussedemphaticallyinconsiderationoftheanti·interferencecapability．TheemulatedtestandanalysisindicatethattheelectricalcontrolsystemimplementsautomaticcontrolinaccordancewiththeoptimalEGRrate。andthecalibrations

5、oftwaremeetstheapplicablerequirements．Keywords：Exhanstgasrecychng(EGR)ElectricalcontrolsystemDrivingsteppingmotorSignalacquisitionSerialcommunication0引言由于柴油机具有较好的经济性和动力性，目前得到越来越广泛的应用，但是柴油机的废气排放特点是NO，含量大，其他污染物含量相对较低。随着我国对柴油机NO。排放要求越来越严格，柴油机需采用更为合理的排气净化技术才能满足要求。

6、废气再循环EGR(exhaustgasrecycling)技术就是降低NO，排放的有效技术措施之一。EGR技术的原理是将部分废气由排气系统引出，然后将废气引入进气系统，与新鲜空气混合后重新参与燃烧，并根据不同的工况要求，对废气回流量进行最佳控制，从而有效降低NO。排放，最终减少废气对环境的污染。国外对柴油机EGR技术上的研究已经十分深入，并且已经将这一技术应用到轻型柴油机车上；国内不少学者和机构也对柴油机EGR技术进行了试验研究¨。1，但实际应用还很少。本文针对某型号增压直喷柴油机，设计开发了满足要求的EGR电控系

7、统，并使用VB6．0编程软件开发了EGR标定软件。修改稿收到El期：2010—07一07。第一作者代子阳，男，1984年生，现为江南大学机械制造及其自动化专业在读硕士研究生；主要从事CAD／CAM／CAE方面的研究。1系统的组成和功能EGR系统结构简图如图1所示。图1EGR系统结构简图Fig．1StructureofEGRsystemEGR系统由电控系统、EGR阀、进气节流阀、EGR冷却器、EGR废气管路和各种传感器等组成。电控系统由主控ECU、传感器和执行机构三部分组成。进气节流阀安装在中冷器后的进气管上，EGR

8、系统从增压器前取气，废气经EGR阀和冷却器引入到节流阀后的进气管与新鲜空气混合，这种方式可以避免废气对压气机腐蚀损害。进气节流阀用于调节进气压力，保证小负荷工况下有足够废气进人汽缸。EGR阀由步进电机控制，用于调节EGR废气流量，实现对EGR率的调节。72PROCESSAUTOMATIONINSTRUMENTATIONVoL32No．3March2011柴油