機(jī)械泵式柴油機(jī)的雙燃料系統(tǒng)電控單元研發(fā)

陳超，彭育輝，陳劍雄，蔡成楊，蔡萍

(福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院，福建福州350116)

0 引言

2012年全國(guó)汽車保有量達(dá)到1．083 78億輛，排放一氧化碳(CO)0．286 55億t、碳?xì)浠衔?HC)345．2萬t、氮氧化物(NOX)582．9萬t、顆粒物(PM)59．2萬t．其中占汽車總量?jī)H8．9%的重型載貨汽車、中型載貨汽車、大型載客汽車和中型載客汽車，其尾氣中顆粒物(PM)和氮氧化物(NOX)占排放總量的87．4%和84．8%，而以上四類汽車所用發(fā)動(dòng)機(jī)中絕大多數(shù)是采用柴油機(jī)［1］．

清潔天燃?xì)馄嚨奈矚馕廴疚锏呐欧泡^柴油車有大幅降低，其CO2減少24%，CO減少97%，HC減少72%，NOX減少70%，苯、鉛、粉塵等固體顆粒物減少100%，綜合排放指標(biāo)降低約80%［2］．選擇天然氣作為汽車替代能源是解決環(huán)境污染的有效方法．由于國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)使用的還是機(jī)械泵式柴油機(jī)，所以對(duì)于使用量較大的機(jī)械泵式柴油機(jī)進(jìn)行雙燃料改裝是最簡(jiǎn)單有效的方法［3］．

電控單元的設(shè)計(jì)開發(fā)是雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的核心［4］．長(zhǎng)安大學(xué)設(shè)計(jì)的柴油－天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的電控單元采用模塊化原則，分別設(shè)計(jì)了微處理器、數(shù)據(jù)采集處理、功率驅(qū)動(dòng)等模塊，既能保持模塊間的相對(duì)獨(dú)立性，又能保證電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)的可靠性［5］．武漢理工大學(xué)設(shè)計(jì)的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元是將天然氣和燃油控制系統(tǒng)分開，分別設(shè)計(jì)兩塊單片機(jī)，一塊負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)速判定、調(diào)速運(yùn)算和燃油供給，另一塊單獨(dú)讀取目標(biāo)轉(zhuǎn)速并向天然氣執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出驅(qū)動(dòng)脈沖［6］．目前大多數(shù)柴油－天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元對(duì)于控制精度……