本文關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機(jī)噴油控制策略及排放特性研究

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【摘要】：隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格,實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)的高效、節(jié)能、環(huán)保已成為內(nèi)燃機(jī)行業(yè)發(fā)展的一大主流。柴油機(jī)的運(yùn)行過程是復(fù)雜多變的,其扭矩、轉(zhuǎn)速在大部分工況下隨時(shí)間變化,單次噴射已經(jīng)無法實(shí)現(xiàn)其動力性能和排放性能的合理折中。因此,需結(jié)合柴油機(jī)的運(yùn)行工況,選擇合適的噴射組合方式,實(shí)現(xiàn)對噴油壓力、噴油正時(shí)及噴油脈寬的精確控制,從而有效地改善缸內(nèi)混合氣的燃燒,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化柴油機(jī)動力性能和排放性能的目的。介紹了高壓共軌柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的發(fā)展以及國內(nèi)、外針對高壓共軌柴油機(jī)噴油控制策略的研究現(xiàn)狀與研究成果。結(jié)合高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的噴油特性,從缸內(nèi)燃燒過程、噴油控制對象和典型運(yùn)行工況等方面分析了柴油機(jī)的噴油需求,并對噴油控制策略提出了相應(yīng)的解決措施�；趪娪托枨蠓治�,詳細(xì)介紹了高壓共軌柴油機(jī)的噴油控制策略,包括控制架構(gòu)的搭建、控制模塊的劃分和各模塊的功能等。提出了基于轉(zhuǎn)速變化的主噴油量修正方法,通過相應(yīng)的算法對噴油量進(jìn)行修正,在一定程度上彌補(bǔ)了轉(zhuǎn)速突變時(shí)進(jìn)氣量遲滯造成的空燃比下降的不足。多次噴射會造成軌壓波動,基于這種波動設(shè)計(jì)了一種主噴脈寬的修正算法,對主噴脈寬進(jìn)行預(yù)修正,可以提高噴油執(zhí)行精度。借助ETAS公司的ASCET建模軟件工具和自主開發(fā)的ECU(TC1728芯片)電控單元,實(shí)現(xiàn)了上述的噴油控制策略,并通過INCA標(biāo)定軟件和通訊接口設(shè)備等,對噴油控制參數(shù)進(jìn)行了初步的臺架標(biāo)定試驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上研究了各噴油控制參數(shù)對柴油機(jī)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：1)加入預(yù)噴后,柴油機(jī)起動性能得到改善,起動油量為30mg.cyc-1～40mg.cyc-1,預(yù)噴油量為2.0mg.cyc-1～2.5mg.cyc-1時(shí)起動時(shí)間最短。2)預(yù)噴正時(shí)在低轉(zhuǎn)速時(shí)對NOx和煙度排放的影響較小,在中、高轉(zhuǎn)速時(shí)對NOx和煙度排放的影響較大,標(biāo)定時(shí)可適當(dāng)調(diào)節(jié)預(yù)噴正時(shí),獲得NOx和煙度排放的合理折中。3)合理地設(shè)置噴油壓力能夠提高柴油機(jī)動力性能,同時(shí)可以減小碳煙的排放和降低排氣溫度,但會使NOx的排放量增加。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌 噴油控制策略 排放特性 噴油需求分析
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK421
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTARCT6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 課題研究背景及意義11-14
• 1.2 高壓共軌柴油機(jī)電控燃油系統(tǒng)的發(fā)展14-16
• 1.3 高壓共軌柴油機(jī)噴油控制的研究16-21
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1.1 多次噴射組合的研究16-18
• 1.3.1.2 噴油規(guī)律的研究18
• 1.3.1.3 噴油正時(shí)的研究18-19
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3.2.1 噴油控制策略的研究19-20
• 1.3.2.2 排放性能的研究20-21
• 1.4 課題研究內(nèi)容21-23
• 第二章 高壓共軌柴油機(jī)的噴油需求分析23-33
• 2.1 缸內(nèi)燃燒過程的需求分析23-24
• 2.2 噴油控制對象的需求分析24-26
• 2.2.1 最佳噴油提前角25
• 2.2.2 精確的噴油量控制25
• 2.2.3 靈活、多變的噴油組合25-26
• 2.3 柴油機(jī)的典型工況分析26-29
• 2.3.1 起動工況分析26-28
• 2.3.2 加速工況分析28
• 2.3.3 加載工況分析28-29
• 2.4 噴油控制MAP的構(gòu)成及研究29-32
• 2.4.1 噴射釋放MAP29-30
• 2.4.2 控制參數(shù)基礎(chǔ)MAP30-31
• 2.4.3 控制參數(shù)修正MAP31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 高壓共軌柴油機(jī)噴油控制策略的研究33-57
• 3.1 總需求油量的計(jì)算33-34
• 3.2 多次噴射協(xié)調(diào)器34-39
• 3.2.1 噴射狀態(tài)字定義35-36
• 3.2.2 預(yù)噴協(xié)調(diào)控制36-37
• 3.2.3 后噴協(xié)調(diào)控制37-38
• 3.2.4 噴射限制和優(yōu)先級管理38-39
• 3.3 噴射控制器研究39-54
• 3.3.1 預(yù)噴控制器研究40-46
• 3.3.1.1 預(yù)噴釋放條件審核40-41
• 3.3.1.2 預(yù)噴提前角計(jì)算41-44
• 3.3.1.3 預(yù)噴油量的計(jì)算44-46
• 3.3.1.4 預(yù)噴噴油脈寬的計(jì)算46
• 3.3.2 主噴控制器的研究46-51
• 3.3.2.1 主噴噴油提前角的計(jì)算47
• 3.3.2.2 主噴噴油量計(jì)算47-49
• 3.3.2.3 主噴噴油脈寬計(jì)算49-51
• 3.3.3 后噴控制器的研究51-54
• 3.3.3.1 后噴釋放條件審核51-52
• 3.3.3.2 后噴噴油提前角計(jì)算52-53
• 3.3.3.3 后噴的油量計(jì)算53-54
• 3.3.3.4 后噴的噴油脈寬計(jì)算54
• 3.4 本章小結(jié)54-57
• 第四章 高壓共軌柴油機(jī)噴油控制策略的試驗(yàn)驗(yàn)證57-77
• 4.1 發(fā)動機(jī)試驗(yàn)平臺的搭建57-59
• 4.1.1 試驗(yàn)用柴油機(jī)的基本參數(shù)58
• 4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備58-59
• 4.2 試驗(yàn)驗(yàn)證及噴油控制參數(shù)的影響研究59-74
• 4.2.1 起動及怠速試驗(yàn)59-62
• 4.2.1.1 起動及怠速的試驗(yàn)驗(yàn)證59-60
• 4.2.1.2 噴油參數(shù)對起動特性的影響試驗(yàn)60-62
• 4.2.2 加速試驗(yàn)62-63
• 4.2.2.1 加速的試驗(yàn)驗(yàn)證62-63
• 4.2.2.2 轉(zhuǎn)速變化的主噴油量修正方法驗(yàn)證63
• 4.2.3 變轉(zhuǎn)速或變轉(zhuǎn)矩試驗(yàn)63-74
• 4.2.3.1 恒轉(zhuǎn)速變轉(zhuǎn)矩的試驗(yàn)驗(yàn)證64
• 4.2.3.2 恒轉(zhuǎn)矩變轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)驗(yàn)證64-65
• 4.2.3.3 預(yù)噴對柴油機(jī)排放性能影響的研究65-72
• 4.2.3.4 軌壓波動的主噴脈寬修正方法驗(yàn)證72-73
• 4.2.3.5 軌壓對柴油機(jī)性能影響的研究73-74
• 4.3 本章小結(jié)74-77
• 第五章 總結(jié)與展望77-79
• 5.1 工作總結(jié)77-78
• 5.2 工作展望78-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 附錄A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文85
• 附錄B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目85

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本文編號：1063380