本文關(guān)鍵詞：基于需求轉(zhuǎn)矩的高壓共軌柴油機(jī)噴油量的控制策略

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【摘要】：隨著能源消耗和環(huán)境污染等問題日益嚴(yán)重,對(duì)柴油機(jī)的發(fā)展提出了更高的要求。高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)以靈活的噴射規(guī)律和良好的燃油霧化效果等突出特點(diǎn),為控制放熱規(guī)律提供了必要的條件,有助于發(fā)動(dòng)機(jī)在各工況下實(shí)現(xiàn)的最佳動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放,因此日益得到了廣泛的使用。本文在充分研究國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)和課題組前期成果的基礎(chǔ)上,基于長(zhǎng)城2.8T高壓共軌柴油機(jī),結(jié)合國(guó)產(chǎn)電控硬件單元,開發(fā)配套控制軟件,并在該發(fā)動(dòng)機(jī)上進(jìn)行控制策略的試驗(yàn)與驗(yàn)證。本文主要完成了工況識(shí)別與切換和常規(guī)工況的控制策略的開發(fā)和試驗(yàn)研究工作。主要工作內(nèi)容和成果如下:針對(duì)柴油機(jī)的工作狀態(tài)對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行劃分,設(shè)定了各工況之間的進(jìn)出條件和轉(zhuǎn)換關(guān)系,提出了工況識(shí)別與切換的控制流程,并設(shè)計(jì)了工況識(shí)別與切換控制策略。對(duì)工況識(shí)別與切換控制策略通過使用有限狀態(tài)機(jī)理論,結(jié)合Stateflow進(jìn)行了建模。通過仿真,驗(yàn)證控制模型正確性。最后將控制策略進(jìn)行編程,在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。從汽車的運(yùn)行條件和柴油機(jī)熱功轉(zhuǎn)換關(guān)系出發(fā)分別分析柴油機(jī)動(dòng)力性需求與燃料燃燒過程。提出了基于需求轉(zhuǎn)矩的高壓共軌柴油機(jī)噴油量的控制,從而實(shí)現(xiàn)外部動(dòng)力需求到發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量的轉(zhuǎn)換。分析了需求轉(zhuǎn)矩、摩擦轉(zhuǎn)矩、高壓油泵損失轉(zhuǎn)矩、指示轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩油量轉(zhuǎn)換系數(shù)的確定方法,并制取了相關(guān)MAP。設(shè)計(jì)了常規(guī)工況噴油量、噴射時(shí)刻控制策略,從而確定噴射油量、噴油次數(shù)和噴射時(shí)刻,實(shí)現(xiàn)噴油。將控制策略代碼化,在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。發(fā)動(dòng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)在常規(guī)工況下穩(wěn)定運(yùn)行。通過綜合調(diào)整目標(biāo)軌壓、噴油時(shí)刻與轉(zhuǎn)矩-油量轉(zhuǎn)化MAP,對(duì)相關(guān)控制參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,發(fā)動(dòng)機(jī)能夠根據(jù)操作者意圖實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需求轉(zhuǎn)矩(有效轉(zhuǎn)矩)的輸出。常規(guī)工況軌壓控制方法采用基于參數(shù)自整定PID控制算法,并設(shè)置前饋控制量,提高系統(tǒng)響應(yīng)性和抗干擾性。通過標(biāo)定軌壓PID控制的相關(guān)控制參數(shù),監(jiān)測(cè)軌壓與目標(biāo)軌壓偏差不超過5%且有較好響應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)常規(guī)工況下對(duì)軌壓的控制。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌 直噴柴油機(jī) 噴油量 控制策略
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK423
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-25
• 1.1 引言11-12
• 1.2 柴油機(jī)電控燃油噴射系統(tǒng)各階段發(fā)展特點(diǎn)12-15
• 1.2.1 位置控制式燃油噴射系統(tǒng)13
• 1.2.2 時(shí)間控制式燃油噴射系統(tǒng)13-14
• 1.2.3 壓力時(shí)間式燃油噴射系統(tǒng)14-15
• 1.3 高壓共軌燃油供給系統(tǒng)簡(jiǎn)介15-17
• 1.4 國(guó)內(nèi)外高壓共軌系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)17-22
• 1.4.1 國(guó)外高壓共軌噴射系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.4.2 國(guó)內(nèi)高壓共軌噴射系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀19-21
• 1.4.3 高壓共軌噴射系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)21-22
• 1.5 本文的主要研究?jī)?nèi)容22-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架及開發(fā)平臺(tái)介紹25-37
• 2.1 高壓共軌柴油發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架介紹25-26
• 2.2 電控開發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介及軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)26-31
• 2.2.1 電控開發(fā)平臺(tái)硬件簡(jiǎn)介26-28
• 2.2.2 基于HT5開發(fā)平臺(tái)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28-31
• 2.3 開發(fā)環(huán)境與調(diào)試工具簡(jiǎn)介31-33
• 2.3.1 開發(fā)環(huán)境31
• 2.3.2 BDM調(diào)試31-33
• 2.4 監(jiān)控標(biāo)定系統(tǒng)簡(jiǎn)介33-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 工況識(shí)別與切換控制策略開發(fā)與試驗(yàn)37-47
• 3.1 各工況狀態(tài)及判定條件38
• 3.2 轉(zhuǎn)換關(guān)系及控制流程38-40
• 3.3 建模及仿真結(jié)果分析40-43
• 3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 常規(guī)工況控制策略開發(fā)及試驗(yàn)47-65
• 4.1 基于需求轉(zhuǎn)矩的噴油量控制原理47-49
• 4.1.1 需求轉(zhuǎn)矩的確定47-48
• 4.1.2 基礎(chǔ)噴油量的確定48-49
• 4.2 常規(guī)工況噴射油量及噴射方式控制方法49-58
• 4.2.1 噴射油量控制49-54
• 4.2.2 噴射方式控制54-56
• 4.2.3 常規(guī)工況噴油控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證56-58
• 4.3 常規(guī)工況軌壓控制58-64
• 4.3.1 控制理論基礎(chǔ)59-60
• 4.3.2 軌壓控制策略60-63
• 4.3.3 軌壓控制實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 第5章 全文總結(jié)與展望65-67
• 5.1 全文總結(jié)65-66
• 5.2 工作展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-73
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果73-75
• 致謝75

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