船舶柴油机电子喷油技术03-12-22.ppt

WECS9500-船舶智能柴油机电喷技术 引 言 ★由来： 保护环境、节约能源、提高性能 ★发展过程： 70年代飞机、汽车； 21世纪船舶，SULZER、MEN BW, 中波4条船 SULER RT-Flex; ★成熟可靠 一.常规主机遥控的节能及环保措施 1．扫气压力限制 2. 可变喷油定时（VIT）①．气动VIT 3. 负荷程序控制、死区控制等 港内全速（70%转速）←→海上全速（100%转速的慢加（减）速控制（40分钟过程）；死区±2RPM； 二、RT-Flex 燃油喷射及排气阀共轨系统 ★Inj. Exh. Valve Sys. for one Cyl. 三、WECS9500-智能柴油机电喷系统框图 系统网络结构框图COM-EU---Common Electronic UnitMCM---Main Controller Module ASM---Adapter Selector Module CYL-EU--- Cylinder Electronic UnitCCM---Cylinder Control Module VDM---Valve Drive ModuleCAN ---Controller Area Network控制器局域网络 多主方式，各节点都可根据优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据；是当前呼声最高的现场总线结构。SSI---同步串行接口总线注：转速、扫气压力、燃油喷射及爆炸压力等借助于其它系统传感器。 COM-EU--- Common Electronic UnitMCM---Main Controller Module 冗余结构，ASM--- Adapter Selector Module 注：转速、扫气压力、燃油喷射压力、燃油爆炸压力等借助于主机遥控和工况监视系统传感器。 CYL-EU- Cylinder Electronic UnitCCM- Cylinder Control ModuleVDM-Valve Drive Module  CCM-10.03 模块外型(每缸一块) CCM-10.03 模块电路板(每缸一块) 四.燃油喷射控制--闭环PID+自学习 Sulzer RT-flex 配备传感器 ★主要传感器 ◆曲轴转角传感器（2套） Crank Angle Sensor (shaft encoder) 采集曲轴转动角度信号，计算喷油定时时间； ◆上止点TDC位置传感器 采集各缸压缩上止点位置信号，并识别1缸上止点位置，进行顺序喷油和喷油定时控制； ◆转速传感器（2套） RMP-PICK UP Sensor 采集主机转速信号，用于转速闭环控制； ◆喷油量传感器传感器Fuel Quantity Sensor 采集喷油量信号，用于转速闭环控制； ◆排气阀位置传感器Exh.Valve Position Sensor ★曲轴转角传感器原理结构 常用曲轴转角传感器：光电式、磁感应式和霍尔式（输出电压信号近似方波；输出电压高低与转速无关）; 光电式曲轴 转角传感器： ★喷油量传感器传感器（模拟量） Fuel Quantity Sensor ◆排气阀位置传感器(开关量) Exh.Valve Position Sensor  2. 喷油电磁阀的控制 ★喷油提前角的确定: 喷油提前角θ＝ 初始喷油提前角θi(用于启动) ＋基本喷油提前角θb(最佳运行状态下的坐台实验数据) ＋修正喷油提前角θc(根据主机转速、负荷、冷却水温度、进/排气温度、爆压、爆震、传感器误差、执行机构滞迟等相关运行参数适当对提前角进行必要的修正，目前已经采用自学习修正方法) 。 即：θ = θi +θb +θc （若10°左右？） ★喷油电磁阀驱动三极管导通角的控制（不考虑逻辑回路延迟及阀动作延迟） 导通角指相对于主机曲轴转角的角度； 根据电源电压高低（如12V、15V），在存储器存储的导通时间（如5ms、3ms）脉谱图中查询选择导通时间，并根据主机转速（如120RPM、60RPM）确定导通角的大小： 3. 喷油量的控制---每缸3个喷油器 喷油顺序： 1、2、3喷油器同时、顺序喷射； 喷油方式：连续、断续、预喷、多次预喷射； 喷油时间：计算喷油电磁阀持续导通时间； 喷油量检测及闭环控制：数字PID闭环控制； 总喷油量（总喷油时间） = 基本喷油量 + 修正喷油量 + 喷油增量； ★喷油方式举例： ★自学习控制 以空燃比（喷油量）学习控