本文關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機軌壓控制策略及性能的研究

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【摘要】：日益嚴格的汽車排放法規(guī)促進了柴油機電控技術(shù)的發(fā)展,高壓共軌技術(shù)是柴油機滿足最新排放法規(guī)的關(guān)鍵技術(shù)之一。因此,對高壓共軌技術(shù)的相關(guān)研究是柴油機的研究熱點。高壓共軌系統(tǒng)中,噴射壓力的控制與噴射過程的控制相互獨立,可分別對噴射壓力和噴射參數(shù)進行柔性控制,從而獲得良好的發(fā)動機性能。軌壓決定了噴射壓力,軌壓控制性能嚴重影響發(fā)動機性能,設(shè)計合理的軌壓控制策略對于軌壓的控制以及發(fā)動機的性能是十分必要的。介紹了高壓共軌系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及趨勢。結(jié)合排放法規(guī)和自主高壓共軌系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀,指出研究高壓共軌技術(shù)的必要性和軌壓控制策略研究的重要性。分析了共軌系統(tǒng)的工作原理以及各關(guān)鍵部件的工作過程,闡述了各種軌壓控制方式的特點及用途,研究了軌壓對柴油機性能的影響。結(jié)合發(fā)動機工況,進行了軌壓需求分析�；谲墘嚎刂圃怼④墘嚎刂品绞胶蛙墘嚎刂菩枨�,設(shè)計了高壓共軌柴油機軌壓控制策略。詳細介紹了軌壓控制策略中各模塊的功能和算法,模塊包括：軌壓修正計算模塊、軌壓限值計算模塊、目標軌壓計算模塊、目標流量計算模塊,目標驅(qū)動電流計算模塊和油量計量單元驅(qū)動參數(shù)計算模塊。對軌壓控制策略中的參數(shù)進行了詳細分類,指導(dǎo)發(fā)動機標定試驗時對控制參數(shù)的調(diào)節(jié)。提出了用于評價軌壓控制性能的穩(wěn)態(tài)性能指標和動態(tài)性能指標。使用ASCET建模軟件編寫了軌壓控制策略,并與其它部分的控制策略進行系統(tǒng)集成。在自主開發(fā)的ECU上實現(xiàn)了軌壓控制策略并進行了驗證試驗。研究了軌壓對發(fā)動機性能的影響,并對軌壓控制策略中的參數(shù)進行了標定。試驗結(jié)果表明：1)起動／怠速過程中,軌壓的開閉環(huán)控制之間能夠自動切換;起動過程中軌壓能夠快速建立;怠速過程中軌壓能夠穩(wěn)定控制；加速／減速過程,軌壓的控制能夠快速響應(yīng)柴油機運行工況的變化,并進行軌壓的調(diào)節(jié)。軌壓影響噴油參數(shù)的計算,從而影響噴油過程。2)不同的軌壓值對發(fā)動機的燃燒、動力性能、經(jīng)濟性能和排放性能有很大的影響,不同的發(fā)動機性能,軌壓值的要求不同。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌 軌壓控制 臺架試驗 發(fā)動機性能
【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】：U464.172
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景11-14
• 1.1.1 柴油機電控技術(shù)的發(fā)展11-13
• 1.1.2 排放法規(guī)的現(xiàn)狀13-14
• 1.2 高壓共軌系統(tǒng)的研究狀況14-18
• 1.2.1 國外高壓共軌系統(tǒng)軌壓控制的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.2 國內(nèi)高壓共軌系統(tǒng)軌壓控制的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 高壓共軌技術(shù)的發(fā)展趨勢17-18
• 1.3 課題的目的和意義18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-21
• 第二章 高壓共軌柴油機軌壓控制系統(tǒng)分析21-39
• 2.1 高壓共軌系統(tǒng)的工作原理21-25
• 2.1.1 電控單元(ECU)22-23
• 2.1.2 油量計量單元23
• 2.1.3 高壓泵23-24
• 2.1.4 共軌管24
• 2.1.5 噴油器24-25
• 2.2 軌壓控制方式25-33
• 2.2.1 開環(huán)控制25-26
• 2.2.2 閉環(huán)控制26
• 2.2.3 前饋—反饋復(fù)合控制26-27
• 2.2.4 PID控制27-33
• 2.3 軌壓對共軌柴油機性能的影響33-36
• 2.3.1 軌壓對噴射參數(shù)的影響33-34
• 2.3.2 軌壓對混合氣形成的影響34-35
• 2.3.3 軌壓對燃燒的影響35
• 2.3.4 軌壓對排放物的影響35-36
• 2.4 軌壓控制的需求分析36-37
• 2.4.1 高壓共軌柴油機的運行工況劃分36-37
• 2.4.2 高壓共軌柴油機三種工況的軌壓需求分析37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 第三章 高壓共軌柴油機軌壓控制策略研究39-53
• 3.1 軌壓控制策略的總體設(shè)計39-40
• 3.2 軌壓控制模塊設(shè)計40-49
• 3.2.1 軌壓修正計算模塊40-41
• 3.2.2 軌壓限值計算模塊41-42
• 3.2.3 目標軌壓計算模塊42
• 3.2.4 目標流量計算模塊42-47
• 3.2.4.1 PID控制器43-45
• 3.2.4.2 前饋流量計算45-46
• 3.2.4.3 軌壓狀態(tài)機46-47
• 3.2.5 目標驅(qū)動電流計算模塊47-48
• 3.2.6 計量單元驅(qū)動參數(shù)計算模塊48-49
• 3.3 軌壓控制參數(shù)分析49-52
• 3.4 軌壓控制性能的評價指標52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 第四章 高壓共軌柴油機軌壓控制試驗53-65
• 4.1 試驗臺架53-55
• 4.1.1 柴油機的基本參數(shù)53
• 4.1.2 試驗臺架布置53-54
• 4.1.3 試驗設(shè)備54-55
• 4.2 軌壓控制策略的實現(xiàn)55
• 4.3 軌壓關(guān)鍵MAP分析55-57
• 4.3.1 目標軌壓基礎(chǔ)MAP55-56
• 4.3.2 起動流量MAP56
• 4.3.3 流量/電流轉(zhuǎn)換曲線56-57
• 4.4 試驗驗證57-61
• 4.4.1 起動/怠速試驗57-58
• 4.4.2 加速/減速試驗58-60
• 4.4.3 穩(wěn)定工況試驗60-61
• 4.5 軌壓對柴油機性能的影響61-64
• 4.5.1 軌壓對柴油機怠速工況排放性能的影響61
• 4.5.2 軌壓對柴油機負荷工況性能的影響61-64
• 4.5.2.1 軌壓對動力性能的影響62
• 4.5.2.2 軌壓對排放性能的影響62-64
• 4.5.2.3 軌壓對經(jīng)濟性能的影響64
• 4.6 本章小結(jié)64-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 工作總結(jié)65-66
• 5.2 工作展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻68-72
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文目錄)72
• 附錄B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項目72

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本文編號：1043386