高压共轨柴油机工作不均匀性控制策略研究

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发动机各缸工作的不均匀现象是一个普遍问题。对于非共轨电控柴油机,喷油压力受凸轮形线和发动机转速影响很大,很难对各缸的喷油压力及喷油均匀性进行控制。高压共轨技术应用到电控柴油机后,使发动机各缸工作均匀的精确控制成为可能。如何对发动机的工作不均匀性进行控制,设计实时有效的控制策略,是共轨柴油机电控系统开发的一个重要课题。课题以云内动力YN30CR电控柴油机为研究对象,并以课题组前期研究中从该发动机提出取来的不均匀信号为研究起点,对不均匀控制策略进行了功能需求分析,明确了不均匀性控制策略的研究目的。根据控制需求,用功能划分的方法对控制的启用条件、控制策略工作区域、修正油量计算方法、控制策略各工作区域的修正差异、以及修正结果合理性进行研究,将控制策略细分成峰值界定模块、积分区域划分模块、PI积分模块、权值计算模块以及积分输出结果限制模块。针对柴油机各缸工作均匀的控制目标,以数字信号处理与内燃机系统动力学为理论基础,选用LabVIEW图形化编程软件为研究工具对控制策略进行前期研究;选用ASCET汽车电控系统专业开发软件为开发工具进行后期程序开发。将两款软件的控制结果进行对比分析,增强了程序的准确性、可靠性。根据LabVIEW软件的研究结果以及ASCET软件开发结果,设计了两套验证流程。台架试验的验证结果表明:两个阶段的控制策略得到的修正油量,都可以及时有效的消除各缸工作不均匀性。通过两种验证流程的对比分析,进一步证明了控制策略程序的实时性、可验证性。
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