【摘 要】
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高压共轨电控技术是当前柴油机满足更加严格排放法规、提高燃油经济性、动力性及驾驶舒适性的主流方案。进行高压共轨柴油机电控系统的软硬件开发及匹配研究,对加快国产电控
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高压共轨电控技术是当前柴油机满足更加严格排放法规、提高燃油经济性、动力性及驾驶舒适性的主流方案。进行高压共轨柴油机电控系统的软硬件开发及匹配研究,对加快国产电控柴油机自主产业化进程具有十分重要的意义。高压共轨电控技术能够对柴油机喷油和轨压进行柔性控制,但柴油机起动和怠速下的有效控制仍然是当前改善柴油机起动性能和排放特性的重点和难点。
本文在自主研发的高压共轨电控系统过程中,针对长城哈佛CUV的GW2.8TC高压共轨柴油机设计了起动和怠速的控制策略。运用MATLAB/Simulink建立模型,并依次在仿真测试箱、EFS油泵试验台和发动机台架上进行了测试与标定工作。
主要工作如下:
(1)深入研究高压共轨控制原理及电控系统对燃油系统喷射特性的影响因素,得出喷油器不同控制电流对高速电磁阀响应规律的影响,从而对自主研发的高压共轨电控系统进行喷油量匹配标定。为保证良好的起动特性,将起动的油量和轨压控制均划分阶段进行协调控制。
(2)对影响起动和怠速轨压波动的各种因素进行分析,结合标定试验难度,制定了起动和怠速工况下轨压的开环MAP。
(3)在怠速工况分别设计了油量、轨压的增量式变参数抗积分饱和PID控制算法,并通过在线调试对算法的有效性进行了验证。
(4)针对起动与怠速工况、调速工况与怠速工况过渡过程中的油量和轨压的衔接问题,设计了不同的瞬态控制方法及滤波算法。
(5)对设计的控制策略进行了大量的油泵试验台和发动机台架试验,通过不断修正控制算法和标定MAP数据,验证了起动和怠速工况油量与轨压的控制效果。
本文通过理论分析和实验相结合的方法,设计了起动和怠速工况的喷油量控制和轨压控制策略,实现了电控单元在实际发动机上的起动和怠速的控制,为最终成功自主开发高压共轨电控系统打下基础。
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