電控旋轉(zhuǎn)EGR控制閥開發(fā)及控制系統(tǒng)研究.pdf

1、EGR(廢氣再循環(huán))系統(tǒng)是目前公認(rèn)的降低柴油機(jī)NOx(氮氧化物)排放的有效措施。EGR閥是EGR系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其性能好壞對降低柴油機(jī)NOx的排放方面有著重要的影響。
　　 本文以電控旋轉(zhuǎn)EGR閥及電控系統(tǒng)為研究對象,借助CAD設(shè)計方法、simulink仿真技術(shù)、PID和PWM控制理論和實(shí)驗技術(shù),結(jié)合電子技術(shù)和微機(jī)技術(shù),著重研究了電控旋轉(zhuǎn)EGR閥的結(jié)構(gòu)和性能、理論模型和穩(wěn)、動態(tài)特性、控制策略、電控系統(tǒng),解決了電控旋轉(zhuǎn)EGR閥結(jié)構(gòu)

2、、仿真和控制方面的關(guān)鍵技術(shù),形成了EGR閥產(chǎn)品和控制系統(tǒng)。
　　 樣品的流量、升程、電氣特性等方面的試驗和EGR系統(tǒng)臺架試驗結(jié)果表明:設(shè)計的閥具有優(yōu)良的性能,電控系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,NOx控制效果明顯。
　　 研究成果有助于我國自主開發(fā)EGR系統(tǒng),提高EGR技術(shù)水平,取得主要成果如下:
　　 1)利用三維CAD技術(shù)對其驅(qū)動電磁鐵、回位彈簧、換向機(jī)構(gòu)、氣門組件、閥體及總體進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計；利用運(yùn)動換向機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直

3、線運(yùn)動,防止廢氣污染物對閥片的粘滯,提高了閥的可靠性及響應(yīng)速度。
　　 2)建立了該EGR閥的數(shù)學(xué)模型和simulink仿真模型。提出了將難以具體量化的軸旋轉(zhuǎn)摩擦阻力矩(包括軸承)、氣門桿上升過程阻力矩、橫軸運(yùn)動產(chǎn)生阻力矩、廢氣沖擊阻力矩、鐵芯渦流和磁滯等力矩等合成表示為開度和角速度的線性函數(shù),并成功模擬出函數(shù)系數(shù)值。仿真計算結(jié)果表明該閥具有良好的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。
　　 3)研制了EGR閥的獨(dú)立控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)EGR開度位