轻型柴油车dpf复合再生的燃油添加剂自动加注控制系统设计

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1、第6期(总第203期)车用发动机No．6(SerialNo．203)2012年12月VEHICLEENGINEDec．2012轻型柴油车DPF复合再生的燃油添加剂自动加注控制系统设计俞妍1，卜建国2，徐正飞2，姚广涛2，柳贵东1(1．军事交通学院基础部，天津300161；2．军事交通学院汽车工程系，天津300161)摘要：研制了一套燃油添加剂自动加注系统，以辅助微粒捕集器(DPF)更充分地再生。从硬件上设计了信号采集和调理电路、执行器驱动电路、电源电路和CAN通信电路等，软件上实现了基于状态机的控制策略，

2、优化了燃油液位测量和添加剂加注算法。设计并进行了添加剂加注和DPF再生试验，通过数据分析得出此系统可以精确加注添加剂，从而更充分实现DPF再生。关键词：微粒捕集器；再生；燃油添加剂；控制系统；状态机DOI：10．3969／j．issn．1001—2222．2012．06．005中图分类号：TK416．1文献标志码：B文章编号：1001-2222(2012)06—0018一05目前，我国柴油车保有量逐年增加，由此带来的液位信号，根据燃油加注量，按照一定比例实现添加污染问题日益严重。为了达到排放法规要求，颗粒

3、剂的精确自动加注，同时该系统还要实现添加剂过物后处理技术已成为柴油车排放控制的重要途低报警功能。考虑到轻型柴油车特点，控制系统选径n]。笔者基于国家“八六三”课题“柴油车颗粒物用工作稳定可靠的车用级芯片MC9S12C系列单片捕集器再生和净化系统集成匹配”，研制了一套燃油机。根据功能需求，控制系统主要包括信号采集调添加剂自动加注系统，可以实现添加剂精确加注，从理模块、执行器控制模块、电源模块和CAN通信模而辅助微粒捕集器(DPF)更充分再生。块，其结构框图见图1。1添加剂辅助DPF再生工作原理l传感器信号采

4、集I输网网输入出本研究基于轻型柴油车特点提出了加注燃油添信—』—h信lMCgSl笼llI燃油液位]b号——V—1号l单片机l加剂(FBC)辅助DPF再生技术，其工作原理是起燃调调l添加剂液位

5、

6、理丽翮理器(Burner)在需要再生时进行点火和提温，然后通过氧化催化剂(DOC)使温度进一步提升，并可使温图1燃油添加剂加注系统结构框图度上升更加平缓，避免微粒捕集器(DPF)前端以及2．1电源模块内部产生较大的温度梯度[2]。控制器检测到加油轻型车辆供电蓄电池电压一般是12V，所选芯时，根据加油量，按照一定的比

7、例计算出添加剂加注片需5V供电，还须驱动添加剂泵，驱动电流将近量，并实现精确加注。添加剂在燃烧过程中生成金1．7A，所以本控制系统采用LM2596电源芯片完属阳离子，有效地降低燃油分子C2H键的活化能，同成所需电压转换。LM2596系列电源芯片是PWM时充当催化活性的载体，向R(烃)，C和CO传递氧，降压型单片集成电路，提供5V输出电压，3A负载促进了燃油分子的扩散和氧化，加速碳粒催化氧化，电流，具有优异的负载调整性能，使用简单，内部包阻止燃油在高温缺氧条件下裂解生成碳粒，因此提高括频率补偿和固定的振荡频

8、率，在规定的工作电压了燃油燃烧的速度和完全度，减少了炭烟排放[3]。和负载条件，输出电压误差±4％，完全能够满足控2燃油添加剂自动加注系统硬件设计制系统的需要。根据DPF复合再生系统的工作过程，燃油添加2．2信号采集调理模块剂自动加注系统主要功能是采集柴油车油箱中燃油车载环境干扰信号都为高频信号，而采集的燃收稿日期：2012-07—02；修回日期：2012-09—06基金项目：国家高技术研究发展技术(2009AA064801B)；国家“八六三”探索项目(2008AA062321)作者简介：俞妍(1984一

9、)，女，硕士，研究向为汽车电子；yuyanl9841125@163．tom。2012年12月俞妍，等：轻型柴油车DPF复合再生的燃油添加剂自动加注控制系统设计油液位信号为低频信号，根据分析，本研究采用低通3．2燃油量测量滤波电路实现信号的硬件滤波，其截止频率为添加剂自动加注系统中油量测量采用车上现有油箱液位传感器，系统从仪表盘取燃油量电信号，由f。一磊丽1。于该汽车燃油液位传感器主要是为模拟仪表盘提供2．3执行器控制模块液位指示，不适用于数字采集，因此需要解决几个的添加剂泵的精确控制是该控制系统的关键。添

10、问题：1)油箱液位采集与本系统协调问题；2)油箱液加剂泵采用PWM驱动，根据其特性，选择位传感器信号受蓄电池电压变化影响较大，必须通TLE6228GP功率芯片，该芯片供电电压为4．8～过算法进行修正。32V，驱动电流最大可达5A，具有过压、过温、防静3．2．1燃油液位采样信号的滤波处理电保护功能。采用“中位值滤波法”和“平均值平滑滤波法”相2．4CAN通信模块结合的方法进行信号软件滤波。滤波前后的燃油液为了实现与外部设备的数据