的限度值，然后根据柴油机的运行工况预估双氧水的添加量，用烟度计和NOx传感器采集信号，并将信号发送到ECU。在控制策略中以NOx为主要控制目标，调节双氧水的添加量来控制NOx的排放值；Ν0χ达到限度值之后再调节喷射压力来调节尾气中烟度的排放，此策略能够实现同时降低NOx和烟度的效果。
[0024]燃油中添加双氧水和双氧水的控制方法通过下列的步骤实现:
[0025]步骤一:采集柴油机的转速和转矩信号，发送给柴油机的控制单元。
[0026]步骤二:通过柴油机的转速和转矩信号判断柴油机的工况，根据柴油机的不同工况设定NOx和烟度的排放限值。
[0027]步骤三:根据该工况下基础的试验数据导出NOx排放和双氧水比率的映射关系，从而决定电磁阀的开度。双氧水比率的计算公式如下:
[0028]双氧水比率=双氧水的量/(燃油量+双氧水的量)
[0029]步骤四:用NOx传感器和烟度计采集NOx和烟度信号，接入到柴油机的控制器上。将尾气排放中的NOx信号反馈到柴油机的ECU中，若尾气中的NOx高于预估的限度值，增加双氧水的喷射量，直到NOx降到限度值以下，然后比较烟度值，若烟度超过限度值，那么增加轨压使烟度降到限度值；若尾气中的NOx低于预估的限度值，那就比较烟度值，若烟度超过限度值，那么增加轨压使烟度降到限度值。
[0030]步骤三所述的神经网络如下:
[0031]神经网络模型是模仿人脑的神经网络结构和功能，并对其进行抽象和简化的计算模型。其具有容错性好、自适应性强、精确性高等优点，因此广泛的应用在非线性研宄领域。神经网络的结构示意图包括:输入信号、带有权值的连接、求和单元、激励函数以及输出信号，如图2所示。本发明中输入层选取转速、转矩、双氧水比率作为模型的输入层变量，烟度和NOx是反馈中的变量，是模型中的预测对象，选作输出层向量，如图3所示。
[0032]下面参照附图并结合实例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0033]如图1所示，整个柴油机的燃油系统和双氧水添加系统的布局，燃油和双氧水在乳化器中混合均匀之后进入到高压共轨系统，然后再喷入到气缸内。由于双氧水的控制策略中需要实时调节双氧水的比率，为了提高双氧水控制的响应性，双氧水的供应入口要尽量接近发动机的喷嘴。电磁阀(13)安装在双氧水管路上，便于控制双氧水的流量；压力调节器(8)调节双氧水容器内的压力，使箱内压力保持恒定；安全阀(15)安装在双氧水的储存箱上，箱内压力超过安全阀的开启压力时，安全阀开启泄压，起到保护的作用；乳化器
(9)是一个搅拌装置，将燃油和双氧水乳化均匀。
[0034]如图3所示，是一个神经网络计算模型，通过柴油机的转速、转矩和双氧水的比率计算出柴油机的烟度和NOx值。
[0035]实例一:如图4所示
[0036](I)采集柴油机的转速和转矩信号如转速为1650r/min转矩为700N(50%负荷)，发送给柴油机的控制单元。
[0037](2)在柴油机1650r/min，50%负荷的工况下，根据柴油机的转速、转矩设定柴油机尾气排放中的N0x(600ppm)和烟度(1% )的限值。
[0038](3)根据该工况下基础的试验数据导出NOx排放和双氧水比率的映射关系，从而决定电磁阀(6)的开度(20% )。
[0039](4)通过NOx传感器和烟度计采集尾气中的NOx和烟度信号，若NOx超过600ppm，烟度超过I %，那么就增加电磁阀的开度，提高双氧水的比率，使NOx降到600ppm以下，若此时烟度仍高于1%，那就提高轨压，降低烟度；若顯1不超过600ppm，那就保持此时的电磁阀的开度。
【主权项】
1.一种燃油中加入双氧水的控制系统，包括柴油机(I)、排气管(2)、燃油喷嘴(4)、ECU (5)、燃油箱(11)、高压共轨(18)，其特征在于:它还包括双氧水储存箱(7)及控制系统，所述的双氧水储存箱(7)依次通过电磁阀(13)及双氧水流量计(16)连接在燃油管路(10)上，在所述的排气管(2)上分别连接有NOx传感器(3)及烟度计(19)，NOx传感器(3)及烟度计(19)采集的信号反馈给ECU(5)，ECU(5)通过电磁阀控制器(6)控制电磁阀(13)，用于控制双氧水的加入量。2.根据权利要求1所述的一种燃油中加入双氧水的控制系统，其特征在于:在所述的双氧水存储箱(7)上安装压力调节器(8)调节箱内的压力，使压力保持恒定。3.根据权利要求1所述的一种燃油中加入双氧水的控制系统，其特征在于:在所述的双氧水存储箱(7)上安装安全阀(15)，箱内压力超过安全阀的开启压力时，安全阀开启泄压。4.根据权利要求1所述的一种燃油中加入双氧水的控制系统，其特征在于:在所述的燃油管路(10)上，高压共轨(18)之前接入乳化器(9)，将燃油和双氧水乳化均匀。5.根据权利要求1所述的一种燃油中加入双氧水的控制系统，其特征在于:在双氧水的管道上，进入燃油管路(10)之前安装双氧水过滤器(14)。
【专利摘要】一种燃油中加入双氧水的控制系统，包括柴油机(1)、排气管(2)、燃油喷嘴(4)、ECU(5)、燃油箱(11)、高压共轨(18)，其特征在于：它还包括双氧水储存箱(7)及控制系统，所述的双氧水储存箱(7)依次通过电磁阀(13)及双氧水流量计(16)连接在燃油管路(10)上，在所述的排气管(2)分别连接有NOx传感器(3)及烟度计(19)，NOx传感器(3)及烟度计(19)采集的信号反馈给ECU(5)，ECU(5)通过电磁阀控制器(6)控制电磁阀(13)，用于控制双氧水的加入量。燃油中添加双氧水，由于双氧水的挥发作用，既能够通过降低缸内的最高温度来控制NOx的生成，双氧水挥发出来的氧气和微爆效应对油气混合的改善又能控制PM的产生。
【IPC分类】F02M25/10, F02B47/06, F02M25/00
【公开号】CN204677289
【申请号】CN201520136284
【发明人】韩恒, 田径, 张龙平, 许允, 亓升林
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年3月11日