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基于步进电机的柴油机EGR系统开发与试验研究

7058110 2025-01-09 | pdf | 1.20 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

柴油机采用适当的废气再循环（Exhaust Gas Re-circulation，EGR）是降低氮氧化物（NOx）排放的一种非常有效的方法。但是过大的EGR率将会降低热效率，使经济性、动力性下降，而且微粒排放物增加，EGR率过小则降低NOx 的效果不明显。所以，随发动机工况的变化控制相应的最佳EGR率，显得尤为重要。随着电子控制技术的发展，电控EGR技术得到广泛的研究和应用，已成为发展趋势。基于这种背景，在硕士论文研究期间进行了基于步进电机的柴油机EGR电控系统的开发与试验研究。至今，柴油机上采用的 EGR 控制方式主要有机械式、气电式和电控式三种。机械式 EGR 系统是通过排气压力和进气压力之差调节 EGR 阀以控制 EGR 率，这种方式的 EGR 率可控制范围较小，而且控制自由度受限制，所以已基本淘汰；气电式系统是通过控制真空管路的通/断或者真空度，来控制 EGR 阀的开/关，由此控制在循环的废气流量。这种电路虽然比较简单，但是管路只有开/关两种状态，EGR 率只取决于所开启的阀门数，所以不能按要求精确控制 EGR 率。为满足越来越严格的排放法规的要求，需要针对发动机不同工况、条件（冷却水温等）来精确控制 EGR 率，所以开发出一套可精确控制 EGR 率的电子控制系统和方法是很有必要的。所以，针对GW2.8T柴油机，为有效降低NOx排放量，进行了基于步进电机的EGR控制系统的硬、软件设计，包括控制系统与PC机之间的串行通信，并进行了相关试验标定和验证。所设计的EGR控制系统的输入信号由霍尔传感器采集的转速和油门位置信号组成，由此判断发动机的工况，以精确控制对应该工况的最适合得EGR阀开度。在所设计的控制系统中，采用了优化控制MAP 图并查询MAP的控制方法。