CN203308594U

CN203308594U - 一种hcci发动机电控系统

Info

Publication number: CN203308594U
Application number: CN2013201524927U
Authority: CN
Inventors: 张志永; 刘佳; 李贤坤
Original assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Current assignee: Great Wall Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-30
Filing date: 2013-03-30
Publication date: 2013-11-27
Anticipated expiration: 2023-03-30

Abstract

一种HCCI发动机电控系统，其技术方案是，它包括单片机、ECU、继电器、曲轴编码器和三个低边驱动器，所述继电器的控制线圈接单片机的输出端口，所述曲轴编码器的输出端接单片机的输入端口，三个低边驱动器的漏极接地，栅极接单片机的不同输出端口，源极分别经继电器的三个常开触点接发动机的点火线圈、喷油器线圈和高压油泵线圈，所述ECU的三个输出端口分别经继电器的三个常闭触点接发动机的点火线圈、喷油器线圈和高压油泵线圈，发动机的VVL驱动电机接单片机的输出端口。本实用新型克服了采用单一燃烧模式时HCCI发动机易失火和爆震的缺陷，提高了HCCI发动机运行的稳定性。

Description

一种HCCI发动机电控系统

技术领域

本实用新型涉及一种可使HCCI发动机稳定运行的发动机电控系统，属于控制技术领域。

背景技术

目前发动机所采用的控制策略，多是通过驾驶员意图判断，将驾驶员命令转化为不同的工况来控制发动机，是基于工况的控制手段，针对瞬态工况，控制的实时性和灵活性较差。

HCCI发动机采用全新的汽油压燃方式，具有突出的节油性能和低排放性能，但HCCI燃烧过程对缸内热氛围非常敏感，燃烧循环之间的热氛围状态相互影响，若采用工况控制方式，在小负荷时，由于缸内热氛围差，HCCI发动机容易失火；而在高负荷时，混合气燃烧速度过快，易发生爆震。因此，HCCI燃烧方式只适合中等负荷。由于上述原因，HCCI发动机一般采用两种燃烧模式，中等负荷下采用HCCI燃烧模式，而其它工况还采用传统SI燃烧模式。这样，传统的ECU便无法针对不同的燃烧模式对发动机进行控制，必须开发适合不同燃烧模式的控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种HCCI发动机电控系统，使HCCI发动机能够稳定运行。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种HCCI发动机电控系统，它包括单片机、ECU、继电器、曲轴编码器和三个低边驱动器，所述继电器的控制线圈接单片机的输出端口，所述曲轴编码器的输出端接单片机的输入端口，三个低边驱动器的漏极接地，栅极接单片机的不同输出端口，源极分别经继电器的三个常开触点接发动机的点火线圈、喷油器线圈和高压油泵线圈，所述ECU的三个输出端口分别经继电器的三个常闭触点接发动机的点火线圈、喷油器线圈和高压油泵线圈，发动机的VVL驱动电机接单片机的输出端口；所述低边驱动器采用场效应管。

上述HCCI发动机电控系统，所述单片机还通过通讯接口与工控计算机连接。

上述HCCI发动机电控系统，所述单片机为Freescale单片机。

本实用新型在发动机原有ECU的基础上增设了HCCI发动机开发试验采用的旁通控制系统，使HCCI发动机在中等负荷下工作在HCCI燃烧模式，而其它工况下工作在SI燃烧模式，克服了采用单一燃烧模式时发动机易失火和爆震的缺陷，提高了HCCI发动机运行的稳定性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的电原理图；

图2是工作流程图。

图中各标号清单为：U1、单片机，BM、曲轴编码器，GK、工控计算机，M、VVL驱动电机,L1、点火线圈，L2、喷油器线圈，L3、高压油泵线圈，ECU、发动机控制单元，Q1、第一低边驱动器，Q2、第二低边驱动器，Q3、第三低边驱动器，J、继电器。

具体实施方式

参看图1，本实用新型涉及两套控制电路，一路为发动机原有的ECU，一路为基于Freescale单片机U1开发的旁通控制电路。两套控制电路可以实现对发动机的并行控制。

基于Freescale单片机U1开发的控制模块利用与原机ECU同步的曲轴编码器BM的输入信号触发工作，既可以实现点火、喷油和高压油泵的控制，也可以实现对VVL驱动电机M的特殊控制。

对原机ECU线束进行改造，在点火线圈L1、喷油器线圈L2、高压油泵线圈L3的驱动信号线上增加了多路继电器J。Freescale单片机U1输出并行切换脉冲，利用多路继电器J选择采用那一套控制系统去控制发动机的点火、喷油和高压油泵动作。

发动机工作于SI燃烧模式时，由原机ECU控制，继电器J接通原机ECU，根据发动机工况，由原机脉谱控制发动机点火、喷油和油泵电磁阀的动作。发动机工作在HCCI燃烧模式时，继电器J接通Freescale控制电路，发动机点火、喷油和油泵由Freescale单片机U1进行控制。通过继电器J的切换可以在同一台发动机上实现两种燃烧模式的燃烧。

发动机工作于HCCI燃烧模式时，除喷油、点火和高压油泵改由Freescale单片机U1控制外，原来由ECU控制的其它部件仍由ECU控制。在保留原发动机ECU控制策略的基础上，可以对瞬态过程中某些关键的循环进行针对性研究和分析。在需要对某些循环进行研究时，只需在工控计算机软件中设置需要控制的循环标号，就可以在发动机运行到该循环时使之按照单片机内部的软件控制程序运行。在工控计算机软件中设置连续的循环标号，就可以实现对多个循环的连续控制。

单片机U1可以根据事先标定的控制脉谱输出可变气门升程VVL驱动电机的驱动信号，用于可变气门升程机构控制。

具体的工作流程见图2：原机ECU和Freescale单片机U1控制系统同时读取发动机节气门位置、进气压力、转速、冷却水温度等工况参数，根据这些参数判断发动机的运行工况，在发动机起动、暖机、怠速、小负荷和高负荷等不适合HCCI燃烧的工况，继电器J接通原机ECU，由原机ECU查找内部MAP,控制喷油量、喷油正时、供油正时、点火正时等参数，使发动机运行于SI工作模式。在控制系统判断发动机运行在中等负荷时，继电器J接通Freescale单片机U1，由Freescale单片机U1查找内部MAP,控制喷油量、喷油正时、供油正时、VVL驱动电机M的PWM频率等参数，使发动机运行于HCCI工作模式。

Claims

1.一种HCCI发动机电控系统，其特征是，它包括单片机（U1）、ECU、继电器（J）、曲轴编码器（BM）和三个低边驱动器，所述继电器（J）的控制线圈接单片机（U1）的输出端口；所述曲轴编码器（BM）的输出端接单片机（U1）的输入端口；三个低边驱动器的漏极接地，栅极接单片机（U1）的不同输出端口，源极分别经继电器（J）的三个常开触点接发动机的点火线圈（L1）、喷油器线圈（L2）和高压油泵线圈（L3），所述ECU的三个输出端口分别经继电器（J）的三个常闭触点接发动机的点火线圈（L1）、喷油器线圈（L2）和高压油泵线圈（L3），发动机的VVL驱动电机（M）接单片机（U1）的输出端口；所述低边驱动器采用场效应管。

2.根据权利要求1所述的一种HCCI发动机电控系统，其特征是，所述单片机（U1）还通过通讯接口与工控计算机（GK）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种HCCI发动机电控系统，其特征是，所述单片机（U1）为Freescale单片机。