用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置及方法
【專利說明】用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種柴油機(jī)節(jié)氣門控制方法，更具體的說，本發(fā)明主要涉及一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置及方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]柴油機(jī)比汽油機(jī)有更高的燃油效率，更高的扭矩和更低的燃油消耗柴油機(jī)和汽油機(jī)從機(jī)械角度來講相差不大，區(qū)別在于汽油機(jī)將油氣混合體注入燃燒室后通過電火花點(diǎn)燃，而柴油機(jī)工作時(shí)進(jìn)入氣缸的是空氣，氣缸中的空氣壓縮到終點(diǎn)時(shí)，溫度可達(dá)500-700°C，壓力可達(dá)40-50個(gè)大氣壓?；钊咏现裹c(diǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)上的高壓泵以高壓向氣缸中噴射柴油，柴油形成細(xì)微的油粒，與高壓高溫的空氣混合，柴油混合氣自行燃燒，猛烈膨脹，產(chǎn)生爆發(fā)力，推動(dòng)活塞下行做功，此時(shí)的溫度可達(dá)1900-2000°C，壓力可達(dá)60-100個(gè)大氣壓，產(chǎn)生的功率很大。通常，汽油機(jī)加速踏板控制節(jié)流閥增加空氣量來增加轉(zhuǎn)速，柴油機(jī)并不總是需要大的進(jìn)氣量，通過壓下加速踏板增加燃油而不控制節(jié)流閥可以增加轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步，在柴油機(jī)中，空氣壓縮之前，吸進(jìn)氣缸的空氣微粒緩慢移動(dòng)，壓縮后，空氣微?；ハ嘧矒艉透蓴_?？諝馕⒘Ｒ苿?dòng)速度的加大，空氣溫度相應(yīng)增加。如上所述，越多的進(jìn)氣量或更高的壓縮率，帶來更高的空氣壓縮熱能但是，柴油機(jī)壓燃的方式帶來大的震動(dòng)和噪音?，F(xiàn)在，盡管改進(jìn)的性能和防噪增加了柴油機(jī)的使用量，但是噪聲和振動(dòng)，特別是空閑時(shí)的噪音和振動(dòng)減少其商業(yè)價(jià)值。因而有必要針對(duì)前述問題，對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門的怠速空氣量控制做進(jìn)一步的研宄和改進(jìn)。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)上述不足，提供一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置及方法，以期望解決現(xiàn)有技術(shù)中柴油機(jī)壓燃的方式帶來較大的震動(dòng)和噪音，尤其是空閑時(shí)的噪音和振動(dòng)減少其商業(yè)價(jià)值等技術(shù)問題。
[0007]為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明一方面提供了一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置，所述的裝置包括電控單元與怠速控制器，所述怠速控制器中至少包括EGR閥控制器、期望空氣映射單元與節(jié)流閥控制器，所述電控單元分別接入EGR閥控制器、期望空氣映射單元與節(jié)流閥控制器，其中:所述期望空氣映射單元中設(shè)有期望的空氣量MAP圖閾值；所述電控單元用于接入車輛傳感器，并根據(jù)車輛傳感器反饋的信號(hào)判斷當(dāng)前車輛的行駛狀態(tài)，當(dāng)車輛處于怠速時(shí)，獲取期望空氣映射單元中的空氣量MAP圖閾值，并根據(jù)所述空氣量MAP圖閾值向EGR閥控制器及節(jié)流閥控制器輸出控制信號(hào)，使當(dāng)前柴油機(jī)氣缸中的空氣量等于或接近于空氣量MAP圖閾值；反之則進(jìn)入車輛正常行駛模式；所述EGR閥控制器用于接入EGR閥，根據(jù)電控單元輸出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)EGR閥的開度大??；所述節(jié)流閥控制器用于接入節(jié)流閥，根據(jù)電控單元輸出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開度大小。
[0008]作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述怠速為車速為0，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述電控單元還用于在判斷車輛處于怠速狀態(tài)前，還根據(jù)各類傳感器反饋的信號(hào)對(duì)車輛外部空氣溫度、冷卻水溫度及外部空氣壓力進(jìn)行檢查，且確定齒輪的階段和制動(dòng)是否滿足怠速條件。
[0010]本發(fā)明另一方面提供了一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟:
步驟A、電控單元根據(jù)車輛傳感器反饋的信號(hào)判斷當(dāng)前車輛的行駛狀態(tài)；
步驟B、當(dāng)車輛處于怠速時(shí)，獲取期望空氣映射單元中的空氣量MAP圖閾值，并根據(jù)所述空氣量MAP圖閾值向EGR閥控制器及節(jié)流閥控制器輸出控制信號(hào)，由EGR閥控制器及節(jié)流閥控制器分別調(diào)節(jié)EGR閥與節(jié)流閥的開度大小，使當(dāng)前柴油機(jī)氣缸中的空氣量等于或接近于空氣量MAP圖閾值；反之則進(jìn)入車輛正常行駛模式；
步驟C、電控單元再次根據(jù)車輛傳感器反饋的信號(hào)判斷車輛的怠速狀態(tài)是否解除，當(dāng)?shù)∷贍顟B(tài)解除后，進(jìn)入車輛正常行駛模式；反之則重復(fù)步驟A ;
作為優(yōu)選，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述步驟B中EGR閥被控制在開環(huán)型，節(jié)流閥被控制在閉環(huán)型，由EGR閥控制器控制EGR閥關(guān)閉，節(jié)流閥控制器控制并驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥使進(jìn)入氣缸的空氣量與空氣量MAP圖閾值相匹配。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述步驟B中EGR閥被控制在閉環(huán)型，節(jié)流閥被控制在開環(huán)型，節(jié)流閥控制器控制節(jié)流閥打開恒定的開度，EGR閥控制器控制EGR閥的開度，進(jìn)而控制排氣再循環(huán)系統(tǒng)中氣體的量，使氣缸的空氣量與空氣量MAP圖閾值相匹配。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述節(jié)流閥的開度使氣缸內(nèi)的進(jìn)氣量大于空氣量MAP圖閾值，使通過EGR閥進(jìn)入氣缸的EGR氣體，以及通過節(jié)流閥進(jìn)入氣缸內(nèi)空氣混合成與空氣量MAP圖閾值相匹配的空氣量。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述步驟B中的怠速為車速為0，且發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是:所述步驟B中的電控單元在判斷車輛處于怠速狀態(tài)前，還根據(jù)各類傳感器反饋的信號(hào)對(duì)車輛外部空氣溫度、冷卻水溫度及外部空氣壓力進(jìn)行檢查，且確定齒輪的階段和制動(dòng)是否滿足怠速條件。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:通過減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃燒壓力能夠減少多余的動(dòng)力，在空閑時(shí)候減少發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量來減少振動(dòng)和噪音。怠速狀態(tài)下通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量達(dá)到空氣量MAP圖閾值的期望值，從而減小柴油機(jī)激振力和最大的燃燒壓力來減小怠速狀態(tài)下柴油機(jī)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音，有效拓寬了柴油機(jī)的應(yīng)用范圍，提升商業(yè)價(jià)值，同時(shí)本發(fā)明所提供的一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適于在各類車輛上安裝使用，應(yīng)用范圍廣闊。
[0016]
【附圖說明】
[0017]圖1為用于說明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為用于說明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的控制邏輯流程圖；
圖中，I為電控單元、2為怠速控制器、21為EGR閥控制器、22為期望空氣映射單元、23為節(jié)流閥控制器、3為EGR閥、4為節(jié)流閥。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0020]參考圖1所示，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是一種用于對(duì)柴油機(jī)節(jié)氣門進(jìn)行邏輯控制的裝置，該裝置中需要包括電控單元(Electronic Control Unit電子控制單元)I與怠速控制器2，怠速控制器2中至少包括EGR閥控制器21、期望空氣映射單元22與節(jié)流閥控制器23，所述電控單元I分別接入EGR閥控制器21、期望空氣映射單元22與節(jié)流閥控制器23，更為重要的是:
上述期望空氣映射單元22中設(shè)有期望的空氣量MAP圖閾值；
上述電控單元I的作用是接入車輛傳感器，并根據(jù)車輛傳感器反饋的信號(hào)判斷當(dāng)前車輛的行駛狀態(tài)，當(dāng)車輛處于怠速時(shí)，獲取期望空氣映射單元22中的空氣量MAP圖閾值，并根據(jù)所述空氣量MAP圖閾值向EGR閥控制器21及節(jié)流閥控制器23輸出控制信號(hào)，使當(dāng)前柴油機(jī)氣缸中的空氣量等于或接近于空氣量MAP圖閾值；反之則進(jìn)入車輛正常行駛模式；上述EGR閥控制器21用于接入EGR閥3，根據(jù)電控單元I輸出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)EGR閥3的開度大??；所述節(jié)流閥控制器23的作用是接入節(jié)流閥4，根據(jù)電控單元I輸出的控制信號(hào)調(diào)節(jié)節(jié)流閥4的開度大小。
[0021]上述怠速的狀態(tài)介紹及其進(jìn)入的條件如下:無論是發(fā)動(dòng)機(jī)所有的轉(zhuǎn)速，外部空氣溫度，冷水溫度，外部空氣壓力，齒輪的階段，或者還是制動(dòng)符合空閑輸入確定的條件，車輛將進(jìn)入怠速狀態(tài)。汽車駕駛怠速狀態(tài)是指加速踏板沒有踏下和車速為0，汽車怠速驅(qū)動(dòng)狀態(tài)還包括一個(gè)狀態(tài)，及發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速低于一個(gè)基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)速。
[0022]正如上述所提到的，為提升裝置進(jìn)行車輛怠速狀態(tài)判斷的精確度，上述電控單元I還用于在判斷車輛處于怠速狀態(tài)前，還根據(jù)各類傳感器反饋的信號(hào)對(duì)車輛外部空氣溫度、冷卻水溫度及外部空氣壓力進(jìn)行檢查，且確定齒輪的階段和制動(dòng)是否滿足怠速條件。
[0023]在本實(shí)施例中，通過減少柴油發(fā)動(dòng)機(jī)最大燃燒壓力能夠減少多余的動(dòng)力，在空閑時(shí)候減少發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量來減少振動(dòng)和噪音。怠速狀態(tài)下通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)空氣量達(dá)到空氣量MAP圖閾值的期望值，從而減小柴油機(jī)激振力和最大的燃燒壓力來減小怠速狀態(tài)下柴油機(jī)產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音，有效拓寬了柴油機(jī)的應(yīng)用范圍，提升商業(yè)價(jià)值。
[0024]具體來說，上述節(jié)氣門通過電控單元通過來自車輛傳感器所提供的電子信號(hào)決定是否處在怠速的行駛狀態(tài)；一個(gè)所期望的空氣量MAP圖其電氣特性與電子控制器相連接，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和燃料的噴射設(shè)置怠速行駛狀態(tài)下氣缸最佳的空氣的量；并且有一個(gè)調(diào)節(jié)器去控制EGR閥和另