高压共轨柴油机工作过程仿真及性能参数优化

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《2024年高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》范文

《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代内燃机技术的不断发展，高压共轨系统因其高效、稳定的特点在柴油机燃油喷射系统中得到了广泛应用。

然而，高压共轨系统中的高压管路压力波动问题一直是影响系统性能的关键因素。

为了深入理解高压管路压力波动的特性，并对其结构进行优化，本文通过仿真研究的方法，对高压共轨系统的高压管路进行了系统的分析。

二、仿真模型建立首先，根据高压共轨系统的实际结构和工作原理，建立了三维仿真模型。

模型中包含了高压管路、喷油器、共轨管等主要部件，并考虑了燃油的物理性质和流动特性。

通过设置合理的边界条件和初始参数，构建了一个逼真的仿真环境。

三、压力波动特性仿真研究1. 压力波动分析：在仿真环境中，对高压管路在不同工况下的压力波动进行了模拟。

通过观察和分析仿真结果，发现压力波动与发动机转速、负荷以及喷油策略等因素密切相关。

2. 波动传播研究：进一步研究了压力波在高压管路中的传播特性。

通过分析波速、波幅等参数，了解了压力波在管路中的传播规律，为后续的结构优化提供了依据。

四、结构优化方案设计1. 材料选择：根据仿真结果，选择了具有优异强度和耐压性能的材料，以降低管路在高压下的形变和泄漏风险。

2. 管路布局优化：通过优化管路的弯曲半径和布局，减少了压力波在传播过程中的能量损失和反射，从而提高了系统的能量利用效率。

3. 连接件设计：对管路连接件进行了重新设计，采用了密封性能更好的连接方式，以减少泄漏和压力波动。

五、优化后仿真验证为了验证结构优化方案的有效性，我们在仿真模型中实施了优化方案，并再次进行了仿真验证。

结果表明，经过优化后的高压管路在各种工况下的压力波动得到了明显改善，系统性能得到了显著提升。

六、实际应用及效果评估将优化后的高压管路应用于实际发动机中，进行了实车测试。

测试结果表明，经过结构优化的高压共轨系统在燃油经济性、排放性能以及可靠性等方面均有了明显的提升。

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《高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》篇一一、引言随着现代柴油机技术的不断进步，高压共轨系统作为发动机的重要部分，其性能直接关系到发动机的整体运行效果。

而高压管路作为共轨系统中的关键组成部分，其压力波动特性对于系统的稳定性和效率至关重要。

因此，对高压共轨系统高压管路压力波动特性的仿真研究及结构优化，成为了当前研究的热点。

二、高压共轨系统概述高压共轨系统是一种先进的燃油喷射系统，通过高压油泵将燃油加压后送入共轨管，再由共轨管均匀地分配到各个喷油器。

此系统的优势在于能够实现燃油的精确控制，从而提高发动机的燃烧效率和动力性能。

而其中的高压管路则是连接油泵和共轨管的关键部分，其压力波动特性的研究对提高系统性能具有重大意义。

三、压力波动特性仿真研究3.1 模型建立为研究高压管路压力波动特性，需建立精确的仿真模型。

模型包括发动机工作模型、高压油泵模型、共轨管模型以及高压管路模型等。

通过合理的参数设置和边界条件设定，可以模拟出实际工作状态下的压力波动情况。

3.2 仿真过程及结果分析仿真过程中，通过改变发动机的转速、负荷以及油泵的供油压力等参数，观察高压管路中的压力变化情况。

结果发现，在不同工况下，高压管路中的压力波动呈现出不同的特点。

当发动机转速和负荷增加时，管路中的压力波动幅度增大；而供油压力的增加则会使得压力波动更加剧烈。

四、结构优化针对仿真研究中发现的问题，对高压管路的结构进行优化。

优化方向主要包括管路材料的选用、管径的调整、支撑结构的改进等。

通过对比不同结构下的仿真结果，选择最优的结构方案。

4.1 材料选择选用具有较高强度和耐压性能的材料，如不锈钢等，以提高管路的耐久性和可靠性。

4.2 管径调整根据仿真结果，适当调整管径大小，以减小压力波动幅度。

同时，要考虑到管路的制造工艺和成本等因素。

4.3 支撑结构改进对管路的支撑结构进行改进，以提高管路的刚性和稳定性，减小因振动和冲击引起的压力波动。

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化一、本文概述随着汽车工业的快速发展，燃油喷射技术作为发动机性能提升的关键技术之一，正日益受到研究者的关注。

其中，高压共轨系统作为一种先进的燃油喷射技术，以其燃油喷射压力高、喷射速率快、喷射控制灵活等特点，在柴油发动机领域得到了广泛应用。

然而，高压共轨系统中的高压管路压力波动问题，一直是制约其性能进一步提升的瓶颈。

因此，对高压共轨系统高压管路压力波动特性的深入研究，以及相应的结构优化，具有重要的理论和实践意义。

本文旨在通过仿真研究，分析高压共轨系统高压管路压力波动的特性，揭示其影响因素和波动规律。

同时，基于仿真结果，对高压管路的结构进行优化设计，以降低压力波动幅度，提高系统的稳定性和燃油喷射精度。

研究内容包括但不限于高压管路的结构设计、材料选择、连接方式、管径大小等因素对压力波动的影响，以及如何通过结构优化来减少压力波动。

本文的研究方法主要包括理论分析和仿真模拟。

通过理论分析，建立高压共轨系统高压管路压力波动的数学模型，为后续仿真研究提供理论基础。

然后，利用专业的仿真软件，对高压管路在不同工况下的压力波动进行模拟分析，以获取详细的压力波动数据。

基于仿真结果，对高压管路的结构进行优化设计，并通过仿真验证优化效果。

本文的研究成果将为高压共轨系统高压管路的设计和优化提供理论支持和实践指导，有助于提升柴油发动机的燃油经济性和动力性能，推动汽车工业的持续发展。

本文的研究方法和成果也可为其他类似系统的设计和优化提供参考和借鉴。

二、高压共轨系统高压管路压力波动特性分析高压共轨系统是现代柴油发动机的核心部分，其高压管路内的压力波动特性对于系统的稳定性和燃油喷射的准确性具有决定性的影响。

为了深入了解这些特性，我们进行了详细的仿真研究。

我们建立了一个高压共轨系统的仿真模型，该模型考虑了燃油泵、高压管路、喷油器以及相关的控制阀等多个组件。

通过模拟发动机在不同工况下的运行，我们观察到了高压管路内压力波动的动态过程。

浅析柴油机高压共轨技术

浅析柴油机高压共轨技术[摘要] 本文简要介绍了高压共轨系统组成及其特点，并对柴油机的故障检测做了简要分析。

[关键词] 柴油机高压共轨检测1、概述高速运转的柴油机使柴油喷射过程的时间只有千分之几秒，事实上，在喷射过程中高压油管各处的压力是随时间和位置的不同而变化的。

由于柴油的可压缩性和高压油管中柴油的压力波动，使实际的喷油状态与喷油泵所规定的柱塞供油规律有较大的差异。

油管内的压力波动有时还会在主喷射之后，使高压油管内的压力再次上升，达到令喷油器的针阀开启的压力，将已经关闭的针阀又重新打开产生二次喷油现象，由于二次喷油不可能完全燃烧，增加了烟度和碳氢化合物（HC）的排放量，油耗增加。

此外，每次喷射循环后高压油管内的残压都会发生变化，随之引起不稳定的喷射，尤其在低转速区域容易产生上述现象，严重时不仅喷油不均匀，而且会发生间歇性不喷射现象。

2、高压共轨系统组成和工作原理高压共轨系统由五个部分组成，即高压油泵、共轨腔及高压油管、喷油器、电控单元、各类传感器和执行器。

通过供油泵的曲轴驱动的输油泵，将油箱内的油吸上来，送往滤清器，将杂质过滤掉，再送往供油泵。

柴油过滤器内设有溢流阀，当过滤器的自身压力超过319Kpa（3.25Kgf/cm2）时，阀门打开，经溢流阀返回油箱。

供油泵将送往供油泵的油变为高压，通过压力管输送到共同油轨上，供油泵采用立式（2缸），用发动机机油进行强制润滑，维修方便，此外，该系统还设有三通进油阀，当泵体内的压力达到255Kpa(2.8 Kgf/cm2）时，通过三通管返回油箱。

供油泵向共轨压送高压燃油，燃油压力的大小是通过控制每次压送燃油的数量来实现的，ECU通过发送控制信号控制PCV阀（泵控制阀）的开和关，实现压送燃油数量的控制。

共轨接收供油泵产生的高压燃油并分发到各个气缸，安装在共轨上的共轨压力传感器检测到油轨的压力，控制系统实施反馈控制，因此实际的油轨压力会随着发动机的转速和载荷与系统设计的压力值保持一致。

高压共轨柴油机燃用生物柴油的燃烧过程数值仿真

第6期
靳德才等: 高压共轨柴油机燃用生物柴油的燃烧过程数值仿真
145
1.3 计算模型的选用发动机燃烧室几何模型的建立如图1所示。湍
流模型选用 k-Zeta-f 模型，湍流扩散模型选用 Enable 模型，粒子相互作用模型选用 Schmidt -O’ Rouke 模型，碰壁模型选用 Walljet 模型，蒸发模型选用Dukowicz模型 [6]，破碎模型选用Wave模型，燃烧模型选用扩展的相关火焰模型 ECFM -3Z 模型， NOX排放模型选用 Extended Zeldovich 模型，碳烟模型选用kinetic模型。
在转速2 200r/min、 75%负荷工况下，发动在该工况下，发动机燃用不同配比混合燃料的累积放热量如图7所示。
146
中国农机化学报
2014 年
图 6 不同燃料的缸内氧浓度对比 Fig. 6 Comparison of the oxygen mass fractions
靳德才，谭泽飞，欧阳文斌，孔令文
(西南林业大学机械与交通学院，昆明市， 650224)
摘要：利用 CFD 分析软件 FIRE 对高压共轨柴油机燃用柴油生物柴油混合燃料的燃烧过程进行模拟，通过建立三维仿真模型研究掺烧后的燃烧特性，并对模型的准确性进行了验证。计算了生物柴油掺比对发动机燃烧过程中缸内压力、累积放热量、放热率等的影响；模拟出使用不同配比混合燃料时高压共轨柴油机的性能。模拟结果得出：燃料的十六烷值和含氧量对缸内压力和放热率的影响较大，B10 具有最佳的动力性和经济性。关键词：共轨柴油机；生物柴油；仿真；放热率中图分类号： TK464 文献标识码： A 文章编号： 2095-5553 (2014) 06-0144-04

高压共轨喷油器喷射特性实验与仿真

高压共轨喷油器喷射特性实验与仿真高压共轨喷油器是现代柴油发动机的关键部件之一，其喷射特性对发动机的性能和排放有着重要影响。

为了深入了解高压共轨喷油器的喷射特性，本文将通过实验与仿真相结合的方式进行研究。

为了探究高压共轨喷油器的喷射特性，我们设计了一个实验方案。

实验主要材料包括高压共轨喷油器、柴油、流量计、压力传感器、温度传感器和高速摄像机等。

实验方法包括喷射过程观测、压力和温度数据采集以及喷射图像分析等。

实验过程中，我们通过高压油泵将柴油加压至100MPa，然后经由共轨管路输送到喷油器。

喷油器在收到指令后，将柴油喷入燃烧室。

在此过程中，我们利用高速摄像机记录了喷射过程，并使用流量计和压力传感器分别采集了喷油量和压力数据。

同时，通过温度传感器测量了柴油的温度。

通过实验，我们获取了大量关于高压共轨喷油器喷射特性的数据。

在分析这些数据的基础上，我们发现以下规律：喷射速度与压力：喷射速度与共轨压力呈正比关系。

在实验范围内，随着共轨压力的增加，喷射速度也相应加快。

喷射量与喷油器开启时间：喷油器开启时间与喷射量呈正比关系。

在实验范围内，随着喷油器开启时间的延长，喷射量增加。

喷雾形态：高速摄像机拍摄的喷射图像显示，喷油器喷射的柴油呈现圆锥形。

在喷油器针阀打开的瞬间，柴油从针阀出口喷出，形成一股扇形液柱。

液柱随着距离的增加逐渐扩散，最终形成圆锥形的喷雾形态。

高压共轨喷油器的喷射速度和共轨压力成正比，因此可以通过调节共轨压力来控制喷射速度。

喷油器开启时间与喷射量成正比，因此可以通过调节喷油器开启时间来控制喷射量。

柴油从高压共轨喷油器喷出后，形成的喷雾形态为圆锥形。

这种喷雾形态有利于柴油在燃烧室中快速混合和充分燃烧。

在本次实验研究的基础上，我们可以进一步探讨高压共轨喷油器的其他喷射特性，例如喷射定时、喷油规律等。

这些特性对于发动机的性能和排放有着更为重要的影响。

因此，我们计划在未来的研究中，通过对这些特性的深入分析，为高压共轨喷油器的优化设计和发动机性能提升提供更多理论依据和技术支持。

《2024年高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化》范文

然而，高压共轨系统中的高压管路压力波动问题，对系统的性能和可靠性产生了重要影响。

因此，对高压管路压力波动特性的仿真研究及结构优化显得尤为重要。

本文旨在通过仿真分析高压共轨系统中高压管路的压力波动特性，并提出相应的结构优化方案，以期为实际工程应用提供理论依据。

二、高压共轨系统概述高压共轨系统是一种先进的柴油机燃油喷射系统，其核心特点在于共用一个高压油轨，通过高压油泵将燃油加压后送入油轨，再由喷油器根据发动机的工作需求进行喷射。

该系统具有高效率、低排放、低噪音等优点，广泛应用于现代柴油机中。

三、高压管路压力波动特性仿真研究1. 仿真模型建立本文采用流体动力学仿真软件，建立高压共轨系统中高压管路的仿真模型。

模型考虑了管路的几何尺寸、材料属性、流体性质等因素，以及管路中可能存在的各种阻力、泄漏等影响因素。

2. 仿真结果分析通过仿真分析，我们得到了高压管路中压力随时间变化的曲线。

结果表明，在高压油泵工作时，管路中压力呈现周期性波动，波动幅度与油泵的工作频率、管路长度、直径等参数有关。

此外，管路中的泄漏、阻力等因素也会对压力波动产生影响。

四、结构优化方案针对高压管路压力波动问题，本文提出以下结构优化方案：1. 优化管路布局通过优化管路的布局，减少管路长度和弯曲程度，降低管路中的阻力，从而减小压力波动幅度。

同时，合理布置管路支架，保证管路的稳定性。

2. 改进管路材料和连接方式选用具有良好密封性和耐压性的管路材料，降低管路泄漏的可能性。

同时，改进管路连接方式，采用高强度、易拆卸的连接件，方便维修和更换。

3. 增加减振装置在管路中增加减振装置，如减振器、缓冲器等，吸收管路中的振动能量，降低压力波动幅度。

同时，减振装置的安装位置和数量需根据实际情况进行优化。

柴油机高压共轨压力控制的动态仿真与分析报告

柴油机高压共轨压力控制的动态仿真与分析作者：王军张幽彤仇滔王洪荣摘要：为提高高压共轨系统压力控制效果，进行了高压共轨系统的压力控制动态仿真研究。

简要分析了高压共轨压力控制的特征和要求；采用部件液压模型和流量边界模型组合法，给出了高压共轨系统压力控制计算模型；并用AMESim 液压仿真软件建立了四缸柴油机高压共轨压力控制仿真模型，进行了PID 的不同系数控制、控制周期和变目标控制仿真计算，对比了不同系数控制、控制周期和变目标控制的效果。

仿真结果表明，该模型能满足共轨压力控制要求，反映不同参数的控制效果。

关键词：仿真；共轨压力；PID 控制；柴油机引言1高压共轨电控喷油系统能柔性控制喷油参数，有效地降低柴油机排放，成为柴油机电控技术的主要手段。

共轨压力直接影响喷射压力、循环喷油量和喷油速率等参数的变化，精确地控制共轨压力能改善喷射特性，提高柴油机的动力性。

用PID 闭环调节方法控制共轨压力，必须选择合适的PID 系数，才能实现调节过程的快、准、稳。

目前调压PID系数整定常采用经验试凑法，它的盲目性大、技巧性很强，而且调试工作量较大。

通过借助计算机仿真,能有效地避免经验法的不足，能节约大量的人力、财力和时间，但在MATLAB/ SIMULINK 环境下建立调压PID 控制模型，由于简化了系统的液压流体因素，控制效果与实际结果相差较大[1]。

笔者在兼顾了部件液压关系、流量边界和PID 控制要求的基础上，建立共轨压力控制动态模型，研究控制参数对压力控制效果的影响，对实际共轨压力控制提供一定的指导作用。

1 共轨压力PID 控制高压共轨喷油系统由高压泵、共轨管、高压油管和电控喷油器组成，它是一个典型的泵油、稳压、喷油各自独立的非线性液压系统。

共轨管能吸收高压油泵供油及燃油喷射引起的压力波动，保证喷油器在稳定压力下喷油。

电控单元(ECU)根据发动机转速脉冲信号，确定活塞压缩上止点位置，并发出信号控制共轨压力及喷油器喷油。

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化

高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化高压共轨系统高压管路压力波动特性仿真研究及结构优化摘要：高压共轨系统在现代柴油机中发挥着重要作用，其压力波动特性对柴油机性能具有重要影响。

本文通过仿真研究了高压共轨系统中压力波动特性，并提出了结构优化方案，以提高传动效率和减小压力波动对系统性能的不良影响。

1. 引言随着现代柴油机的发展，高压共轨系统已成为柴油机燃油系统的主流技术，其具有高效、节能、环保等优点。

在高压共轨系统中，压力波动是影响其工作稳定性和传动效率的一个重要因素。

因此，对高压共轨系统中压力波动特性的研究与分析具有重要意义。

2. 高压共轨系统压力波动仿真首先，建立了高压共轨系统的数学模型，包括压力控制阀、高压泵、高压管路和喷油嘴等组成部分。

然后，利用基于MATLAB/Simulink的仿真软件对系统进行建模和仿真。

通过改变系统的参数和工况条件，探讨了不同因素对系统压力波动特性的影响。

3. 高压共轨系统压力波动特性基于仿真结果，分析了高压共轨系统中压力波动的特性。

首先，压力波动的幅值随着高压泵的转速增加而增大。

其次，压力波动的频率主要受到高压泵和喷嘴的结构参数以及工况的影响。

最后，压力波动的形状和波动周期也与系统的工况条件以及参数密切相关。

4. 结构优化方案针对高压共轨系统中存在的压力波动问题，提出了一些结构优化方案。

首先，通过改变高压泵的转子结构和密封方式，减小了泵的内部泄漏，减小了压力波动幅值。

其次，通过优化喷嘴的针阀结构和控制策略，减小了喷嘴的喷油噪声，改善了喷雾的质量。

最后，通过改变高压管路的材料和参数，减小了管路的压力波动传播速度，提高了传动效率。

5.实验验证为了验证结构优化方案的有效性，进行了实验验证。

实验结果表明，结构优化后的高压共轨系统在控制压力波动方面具有明显的改善。

压力波动幅值和频率都得到了有效控制，系统工作更加稳定，传动效率有所提高。

6. 结论通过对高压共轨系统压力波动特性的仿真研究和结构优化方案的提出，本文揭示了高压共轨系统中压力波动的规律，并找到了一些有效的控制和优化方法。

高压共轨柴油机ASD的优化设计与建模仿真

第56卷第4期Vol. 56 No. 42018年4月April 2018农业装备与车辆工程AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERINGdoi:10.3969/j.issn.1673-3142.2018.04.017高压共轨柴油机ASD的优化设计与建模仿真郭帅帅，申立中，王正江，杜金博(650500 云南省昆明市昆明理工大学云南省内燃机重点实验室)[摘要]在对高压共轨柴油机ASD控制策略研究的基础上，利用MATLAB/Simulink仿真平台对ASD全部模块进行了建模仿真，并对仿真结果进行了分析；对 ASD的PDT1控制模块进行了优化设计，为了便于动态对比，利用LabVIEW软件对优化设计进行了程序的编制并进行了仿真分析。

研究结果表明，与传统调速器相比，ASD调速特性显著提高且抗干扰能力明显增加，并对转速变化趋势有预测性。

[关键词] 柴油机；ASD；建模仿真；优化设计[中图分类号] TK422 [文献标识码] A [文章编号] 1673-3142(2018)04-0072-04 Optimization Design and Modeling Simulation of ASD for High Pressure Common Rail Diesel EngineGuo Shuaishuai, Shen Lizhong, Wang Zhengjiang, Du Jinbo(Key Laboratory of IC Engine of Kunming University of Science and Technology, Kunming City, Yunnan Province 650500, China) [Abstract] Based on the study on control strategy of ASD for high pressure common rail diesel engine, all the modules of ASD are simulated by using MATLAB/Simulink simulation platform, and the simulation results are analyzed; The PDT1 unit control of the ASD control module is optimized, the LabVIEW software is used to program the optimization design in order to make a dynamic comparison. The results show that speed characteristics of ASD have improved significantly, anti-interference ability has increased significantly, and the trend of speed is predictive, compared with the traditional governor.[Key words] diesel engine; ASD; modeling simulation; optimized design0 引言自动控制技术的发展和排放法规的日益严格对高压共轨柴油机调速性能提出了越来越高的要求[1]。

高压共轨柴油机工作过程仿真及性能参数优化

高压共轨柴油机工作过程仿真及性能参数优化雷基林;黄志平;申立中;毕玉华;张学文【摘要】结合4缸柴油机缸内燃烧压力实测数据,利用AVL Boost软件Burn功能分析了燃烧放热规律,获得了模拟柴油机燃烧所需的Vibe燃烧模型参数,建立了模拟柴油机工作过程仿真模型.分析并优化了影响柴油机性能的进排气歧管直径和长度、配气相位、EGR率等性能参数,同时对涡轮增压器进行了匹配计算分析.研究结果表明,利用热力学仿真软件对发动机工作过程进行仿真计算,可以快速、准确地寻求发动机最佳性能参数,为发动机的设计和试验起到积极的指导作用.%Based on the combustion pressure of 4-cylinder diesel engine, the heat release rate curve was analyzed by BURN function of AVL-BOOST software, the parameters of Vibe combustion model for simulating the combustion were acquired and finally the simulation model of working process was established. The parameters of inlet and exhaust manifold diameter and length, valve timing and EGR rate which influenced diesel engine performance were analyzed and optimized. Moreover, the tur bocharger matching was analyzed and optimized. The results indicate that the calculation and simulation of working process with the thermodynamic simulation software is helpful to find the optimal performance parameters quickly and accurately, which has the positive role for guiding the engine design and test.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2011(000)005【总页数】5页(P53-57)【关键词】柴油机;高压共轨;工作过程;优化【作者】雷基林;黄志平;申立中;毕玉华;张学文【作者单位】昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南昆明 650224;昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南昆明 650224;昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南昆明 650224;昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南昆明650224;昆明理工大学云南省内燃机重点实验室,云南昆明 650224【正文语种】中文【中图分类】TK421.2常规能源的日趋枯竭和排放法规日益严格迫使内燃机朝着低污染、低油耗和高比功率的方向发展。

基于AMEsim的柴油机高压共轨燃油喷射系统的仿真研究

二、文献综述
柴油机高压共轨燃油喷射系统是一种先进的燃油喷射技术，它可以提高柴油机的燃油雾化效果和燃烧效率，从而降低柴油机的排放和噪声。近年来，国内外学者对柴油机高压共轨燃油喷射系统进行了广泛的研究。
从国内外研究现状来看，研究主要集中在系统结构、工作原理、优化设计以及性能测试等方面。如张志勇等人建立了高压共轨燃油喷射系统的数学模型，并对其进行了仿真研究；赵亭等人利用AMESim软件对柴油机高压共轨燃油喷射系统进行了建模和仿真，并分析了不同参数对系统性能的影响；徐晓宇等人则重点研究了高压共轨燃油喷射系统的控制策略和优化方法。
文献综述
柴油机高压共轨燃油喷射系统的研究已经取得了许多重要的成果。根据文献综述，目前的研究主要集中在以下几个方面：
1、喷射压力控制：通过控制高压燃油泵的输出压力，实现柴油机高压共轨燃油喷射系统的喷射压力控制。
2、喷射策略优化：通过优化喷射策略，改善燃油的雾化效果和燃烧过程，从而提高柴油机的性能和排放。
参考内容二
柴油机高压共轨燃油喷射系统是一种先进的燃油喷射技术，其在现代柴油机中发挥着至关重要的作用。本次演示将详细介绍高压共轨技术的基本原理、共轨喷油器的结构和工作原理，以及柴油机高压共轨燃油喷射系统的优势和案例分析。
一、高压共轨技术的基本原理
高压共轨技术是一种通过共轨压力传感器监测和控制燃油压力的喷射技术。其主要特点是能够将喷油压力提高到很高的水平，且喷油过程能够实现灵活控制。高压共轨系统由燃油泵、共轨管、喷油器、电控单元等组成。燃油泵将燃油增压后输送至共轨管，共轨管内的燃油压力由电控单元进行监测和控制。当达到设定压力时，喷油器开始喷油，喷油量和时刻由电控单元根据车辆运行状态和发动机工况进行精确控制。
3、故障诊断与维护：通过建立柴油机高压共轨燃油喷射系统的故障诊断模型，实现对其运行状态的监控和维护。

高压共轨柴油机循环喷油量预测模型仿真研究

第41卷第11期2020年11月哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报Journal of Harbin Engineering UniversityVol.41ɴ.11Nov.2020高压共轨柴油机循环喷油量预测模型仿真研究费红姿,屈超,魏云鹏,李瑞良(哈尔滨工程大学动力与能源工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘㊀要:在能源和环境的双重压力下,实现高压共轨系统循环喷油量的精确控制至关重要,但是目前仍缺少实现方法和相应的预测模型㊂本文提出了一种基于轨压降的循环喷油量预测模型建立方法,揭示了瞬时轨压的特征参数与喷油量之间的关系,应用高压共轨系统AMESim 仿真模型,进行了不同喷射脉宽下的预测模型参数辨识和验证,并采用分段预测模型的方法进一步提高了模型精度㊂在8个喷油脉宽下的模型预测准确度在80%以上,优化后,预测模型的均方根误差由6.75mg 降低到3.63mg ;平均准确度由91.35%提高到96.33%㊂该预测模型对高效㊁精确灵活的燃油喷射控制具有重要的应用价值㊂关键词:高压共轨;循环喷油量;预测模型;轨压降;瞬时轨压;参数辨识;分段预测;AMESim DOI :10.11990/jheu.201910056网络出版地址:http :// /kcms /detail /23.1390.u.20201112.1117.006.html 中图分类号:TK428㊀文献标志码:A㊀文章编号:1006-7043(2020)11-1651-06Simulation research on the prediction model of cyclic fuel-injectionquantity for high-pressure common rail diesel enginesFEI Hongzi,QU Chao,WEI Yunpeng,LI Ruiliang(College of Power and Energy Engineering,Harbin Engineering University,Harbin 150001,China)Abstract :Under the dual pressure of energy and environment,it is very important to realize the accurate control of fuel-injection quantity in a high-pressure common rail system,which currently lacks a realization method and a pre-diction model.In this study,a method of establishing a cyclic fuel-injection quantity prediction model based on rail pressure drop is proposed.The relationship between the characteristic parameters of instantaneous rail pressure and fuel-injection quantity is revealed.The AMESim simulation model of a high-pressure common rail system is used to identify and verify the parameters of the prediction model under different injection-pulse widths.The segmented prediction model method is used to further improve the accuracy of the model.After optimization,the root-mean-squared error of the prediction model is reduced from 6.75to 3.63mg,and average accuracy is increased from 91.35%to 96.33%.The prediction model has an important application value for high-efficiency,accurate,and flexible fuel-injection control.Keywords :high-pressure common rail;cyclic fuel-injection quantity;prediction model;rail pressure drop;instan-taneous rail pressure;parameter identification;segment prediction;AMESim收稿日期:2019-10-23.网络出版日期:2020-11-12.基金项目:国家自然科学基金项目(51879059).作者简介:费红姿,女,教授,博士生导师.通信作者:费红姿,E-mail:fhz@.㊀㊀燃油系统的高压共轨技术凭借更高的燃油喷射压力㊁更快的响应速度以及更加灵活的燃油喷射策略为发动机满足技术需求㊁实现绿色船用动力提供了有力支撑[1-2]㊂然而目前的高压共轨系统对于喷油量控制的精确程度并不能满足日益提高的技术需求㊂为此学者们提出了不同的解决方法,但是基于缸压模型的燃油控制方法需要面对预测精度和传感器等问题,而基于燃油系统压力的喷油控制方案更具可行性㊂目前急需建立基于燃油系统压力的喷油量精确控制实时预测模型[3]㊂A.E.Catania 等[4]在研究中发现,压力波动在沿喷油器㊁高压油管向共轨传播期间会受到燃油系统内机㊁电㊁液耦合的影响,使得能够反映燃油喷射过程的波形产生变化;Schmid 等[5]和Y.Shinohara 等[6]直接在喷油器内部安装了体积流量传感器和压力传感器来监测喷油情况㊂直接在喷油器内部,尤其是盛油槽部位安装传感器可以最大限度的避免燃油系统对压力波形的影响,较哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第41卷为直接地反映喷油情况;Catania等[7]通过燃油系统的结构参数计算燃油系统主频,以分析喷油器入口处的压力波动,但是没有研究燃油系统不同位置的压力波动及压力波传递时的演化情况;Boudy等[8]和Han等[9]研究了不同的燃油物理性质对共轨内压力波传递和单次喷射喷油量的影响,但也同样没有对压力波传递时的演化特性进行研究;苏海峰等[10]通过实验测量共轨和喷油器入口的压力,总结了压力波对连续喷射的燃油喷射量波动的影响规律;白云等[11]通过建立高压共轨喷油器功率键合图数值模拟进行模拟实验进而建立了循环喷油量波动回归模型㊂上述研究表明,压力波动与实时喷油量信息密切相关,现有仿真模型虽然精度高,但计算速度慢,实时性差,无法实现发动机运行时在线实时输出喷油量计算结果,无法用于实时控制㊂因而需要建立以轨压变化为判断依据实时计算喷油量的数学模型,用于系统的实时控制㊂本文通过建立高压共轨柴油机的AMESim仿真模型,模拟不同工况下的喷油过程,研究了喷油量预测模型构建和模型参数辨识方法,在此基础上对预测模型进行了优化,从而可以根据轨压的变化实时预测喷油量㊂1㊀高压共轨系统仿真模型建立高压共轨系统由高压油泵㊁共轨管㊁高压油管㊁喷油器组成㊂本文针对某型高压共轨系统建立了AMESim仿真模型,其基本技术参数如表1所示㊂图1分别为高压油泵㊁喷油器和共轨管的仿真模型㊂表1㊀高压共轨系统基本技术参数Table1㊀Basic technical parameters of simulation model零件名称参数数值高压油泵高压油管喷油器柱塞直径/mm6凸轮升程/mm9内径/mm3长度/mm630电磁阀升程/mm0.08回油节流孔直径/mm0.24进油节流孔直径/mm0.27数目/个4针阀升程/mm0.25喷孔数/个7喷孔直径/mm0.15㊀㊀为了验证AMESim仿真模型的准确性,在轨压为40㊁100㊁160MPa时,喷油脉宽为0.18~2.48ms 的工况下,将实验数据与仿真数据进行对比分析,如图2所示㊂图1㊀AMESim仿真模型Fig.1㊀AMESim simulation model㊃2561㊃第11期费红姿,等:高压共轨柴油机循环喷油量预测模型仿真研究图2㊀不同工况下实验与仿真数据对比Fig.2㊀Data comparison of simulation and experiment atdifferent work condition㊀㊀从图2中可以看出,3个轨压下的仿真曲线与实验值曲线总体变化趋势一致㊂在160㊁100MPa 轨压下,实验与仿真数据误差较小;40MPa 轨压下,在1~2.25ms 有一定的偏差,最大偏差为9%㊂高压共轨仿真模型与实际系统吻合度高,可以应用该模型进行研究㊂2㊀基于瞬时轨压的喷油量预测模型2.1㊀喷油量与轨压之间的关系共轨管的燃油压力波动反映喷油量信息,图3为在轨压为60MPa,脉宽为1.8ms 时,柴油机的4个喷油器4次喷油下的压力和喷油率波形㊂图中可以看出,首先燃油在高压油泵凸轮轴作用下被柱塞压缩进入共轨管,引起共轨管轨压上升,当柱塞达到上止点(即供油终点)时,停止供油;此时轨压停止升高,在内部泄漏和脉动作用下,维持一定轨压波动;然后ECU 控制喷油器中的针阀开启,在一定喷油脉宽作用下,将高压燃油由喷油器喷入气缸,引起轨压快速下降,直至电磁阀关闭,针阀回位,喷油结束;轨压停止下降,在内部泄漏和脉动作用下,维持一定轨压波动,如此循环往复运行㊂图3㊀柴油机一个工作循环的压力波动和喷油率Fig.3㊀Instantaneous pressure signal and injection rate inone working cycle of diesel engine从图3可以看出,在喷油时间内(虚线内),轨压快速下降,因此如何应用轨压变化信息准确反映喷油量信息是本文研究的主要内容㊂2.2㊀喷油量预测模型建立为了建立轨压波动与喷油量之间的关系,首先给出共轨管的燃油连续运动方程:d p d t =EV(Q pump -Q inj -Q leak )(1)式中:Q pump 为高压油泵供进入共轨管的燃油体积流量;Q inj 为喷油器的喷油率;Q leakinj 为喷油器的燃油泄漏量㊂E 为体积弹性模量;V 为共轨管控制容积;p 为共轨管内的瞬时压力㊂其中喷油器的燃油泄漏量Q leakinj 可表示为:Q leak =(0.1+C leak )Q inj (2)式中:C leak 为系数项,可由实验获得㊂在喷油过程中,供油量Q pump 可以认为是零,并将式(2)代入式(1)可得:d p d t =-EV(1.1+C leakInj )Q inj (3)式中:共轨管控制容积V 可以表示为:V =V CRP +V HPP1+V HPP2+V HPC +V CRC =Vᶄ+V CRC (4)式中:V CRP 为共轨管容积;V HPP1为高压油泵与共轨管连接的高压油管总容积;V HPP2为喷油器与共轨管连接的高压油管总容积;V HPC 为喷油器与高压油管连接的高压连接器总容积;V CRC 为共轨控制容积补偿量㊂V CRP ㊁V HPP1㊁V HPP2和V HPC 可以根据实际系统结构得到㊂由于燃油在高压下会造成共轨管及高压油管形变,因此V CRC 与压力有关[12]:V CRC =C 1+C 2P (5)式中:C 1和C 2为系数;P 为共轨管的平均压力㊂通常情况下,根据燃油弹性模量的经验公式,E 与P 相关,可由下式确定[13]:E =1.2ˑ104(1+0.001P )(6)㊀㊀将式(4)~(6)代入式(3),得到:Q Inj =-d pd t Vᶄ+C 1+C 2P 12000(1.1+C leakInj )(1+0.001P )(7)㊀㊀式(7)表明,在设定平均轨压㊁喷射脉宽情况下,C 1和C 2为待定常数,喷油率主要与在喷油期间内的瞬时轨压变化相关㊂由于每次喷油脉宽为非常短,忽略喷油期间轨压的变化过程,在喷油时间内Δt ,平均喷油率Q inj 为:Q inj =ΔpΔt ㊃Vᶄ+C 1+C 2P 12000(1.1+C leakInj )(1+0.001P )(8)㊀㊀则燃油系统单次喷油量V inj 为:㊃3561㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第41卷V inj=ΔpVᶄ+C 1+C 2P12000(1.1+C leakInj )(1+0.001P )(9)式中:Δp ʈ-d p 表示瞬时轨压变化,在此定义为轨压降㊂式(9)为瞬时轨压与喷油量之间的数学关系,亦即根据轨压的变化,利用此模型可以实时预测高压共轨系统的喷油量㊂在模型中,有两个待定的参数C 1㊁C 2㊂本文基于AMESim 仿真模型,在不同的工况下,对高压共轨系统进行了仿真研究,辨识模型待定参数,从而得到不同工况下基于瞬时压力的喷油量预测模型㊂2.3㊀波形特征参数的处理轨压降Δp 是预测模型中的关键参数,它的数值直接影响预测模型的准确度㊂图4为1#喷油器喷射过程的轨压波形在一个喷油周期内,可以将压力变化过程定义为压升段㊁波峰段㊁压降段和波谷段㊂轨压降Δp 代表在压降段轨压的变化㊂由于压力高频波动,影响轨压降Δp 的取值㊂为此,将该波形进行小波去噪,得到平滑的反应压力变化的波形曲线㊂将小波分解后压力曲线的波峰段较为平滑的部分与波谷段的差值记为Δp㊂图4㊀1#喷油器喷射过程的压力波动Fig.4㊀Instantaneous pressure signal in 1#injector2.4㊀模型特征参数辨识图5为在0.8ms 喷射脉宽下,不同轨压下的轨压降与喷油量对比㊂从仿真数据可以看出,在同一喷射脉宽下,喷油量与轨压降变化规律一致性较好,因此,根据预测模型式(9),本文建立了不同脉宽下的预测模型㊂以喷油脉宽为0.8ms 的情况为例㊂固定喷油脉宽为0.8ms,设定轨压从40MPa 变化到140MPa,对高压共轨系统进行仿真,得到不同轨压下对应的喷油量V inj ,同时计算对应的轨压降Δp ,如表2所示㊂根据实验数据,得到C leakInj 为0.035㊂将上述数据代入预测模型式(9)中,辨识出一系列待定系数C 1和C 2,然后求平均值,得到该脉宽下的预测模型㊂图5㊀不同轨压下的轨压降与喷油量对比Fig.5㊀Pressure decline and injection volume with differ-ent the pressure of fuel表2㊀0.8ms 脉宽下仿真参数Table 2㊀Parameter values at 0.8ms the injection pulsewidth轨压/MPaΔp /MPa V inj /mg C 1C 24013.053 6.345014.1728.12-42092.45 2.446015.5399.72-41833.341.927016.4089.92-40898.130.368018.79311.46-41307.110.959018.45111.54-41534.211.2310019.06812.68-42158.71 1.9211021.37014.60-41656.191.4212022.46116.18-42336.31 2.0413022.83317.78-43255.452.8014024.16019.54-42254.04 2.04平均值-41932.591.71㊀㊀喷油脉宽为0.8ms 时的预测模型为:V inj =Δp Vᶄ-41932.59+1.71p13620+13.62p(10)㊀㊀图6为根据预测模型得到的喷油量预测值与仿真数据的对比曲线,可以看出,预测模型的预测值和仿真值变化基本一致㊂通过模拟仿真得到不同脉宽下的V inj ㊁Δp ㊂按照上述方法,辨识出不同喷油脉宽下C 1㊁C 2值,从而得到基于轨压波动的不同脉宽下喷油量的预测模型,如图7所示㊂从图7中可以看出,基于本文提出的预测模型可以较准确的预测出不同脉宽下的喷油量,在0.6㊁0.8㊁1.0和1.2ms 小脉宽下,预测值准确度较高,喷油脉宽大于1.4ms 时预测值与仿真值趋势一致,有一定误差㊂3㊀预测模型误差分析与优化3.1㊀预测模型误差分析图8所示为预测模型误差随脉宽㊁轨压变化的㊃4561㊃第11期费红姿,等:高压共轨柴油机循环喷油量预测模型仿真研究图6㊀喷油量预测值与仿真数据对比Fig.6㊀Comparison of predictive injection volume andsimulationdata图7㊀各工况点的预测值与仿真值对比Fig.7㊀Comparison of predicted values and simulated val-ues of each operating point曲线㊂在喷油脉宽为0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0ms 时,预测模型的均方根误差分别为0.63,0.81,3.22,0.72,4.44,8.53,5.12,6.75mg㊂在小脉宽下预测模型的误差值相对较小,当喷油脉宽超过1.4ms 时,均方根误差较大㊂但是在大脉宽下喷油量也相对增加,因此,定义预测模型精度为准确度Ф:Φ=1-V t -V mV t()ˑ100%(11)式中:V m 为模型的喷油量预测值;V t 为喷油量仿真值㊂在上述喷油脉宽下,计算预测模型的平均准确度,分别为87.65%㊁93.64%㊁88.93%㊁98.18%㊁90.58%㊁80.98%㊁92.20%㊁91.35%,如图9所示㊂预测模型的平均准确度较高,但是个别预测值的准确度并不够高,例如在轨压为40MPa 时,喷油脉宽为1.0ms 的预测值准确度为76.11%㊂图8㊀预测模型的误差Fig.8㊀Error of predictionmodel图9㊀预测模型的准确度Fig.9㊀The accuracy of predicting model3.2㊀预测模型的优化从图9各工况点的预测值与仿真值对比曲线中,可以看到低轨压与高轨压呈现出不同的变化规律,导致了预测值在部分工况点出现较大的偏差,这种现象在脉宽1.0㊁1.4㊁1.8和2.0ms 时更为明显㊂为了进一步提高预测模型的精度,采用分段优化的方法,即将预测模型参数分成2段,低压段40MPa 到90MPa,超过90MPa 为高压段㊂对喷油脉宽为2.0ms 时的预测模型进行了分段优化,结果如图10所示㊂从图中可以看出,优化后低压部分的预测模型误差明显减小,优化后预测模型的均方根误差由6.75mg 降低到3.63mg;平均准确度由91.35%提高到㊃5561㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第41卷96.33%㊂利用同样的方法对其他工况下的预测模型进行优化㊂图10㊀优化前后的对比曲线Fig.10㊀Comparison curves before and after optimization4㊀结论1)通过分析瞬时燃油压力与喷油率之间的变化关系,提出了基于燃油压力波动动态规律建立喷油量预测模型的方法㊂基于共轨管的燃油连续运动方程,通过简化影响喷油量的共轨管控制容积表达式,得到了在喷油时间内,循环喷油量预测线性数学模型㊂2)应用高压共轨系统仿真模型,模拟不同工况点下的喷射过程,根据同一喷油脉宽下轨压的变化对预测模型参数进行了辨识,得到了一系列不同喷油脉宽下的喷油量预测模型,该模型可以根据共轨压力的瞬态变化预测不同喷油脉宽下的喷油量㊂3)对预测模型进行误差分析,在8个喷油脉宽下的模型预测准确度在80%以上,平均准确度为90.43%,最小误差值仅为0.007mg㊂为了进一步提高预测模型的精度,采用分段优化的方法,将预测模型参数分成低压段和高压段,优化后低压部分的预测模型误差明显减小,优化后,预测模型的均方根误差由6.75mg 降低到3.63mg;平均准确度由91.35%提高到96.33%㊂参考文献:[1]MOHAMMADPOUR J,FRANCHEK M,GRIGORIADISK.A survey on diagnostics methods for automotive engines [C]//Proceedings of 2011American Control Conference.San Francisco,CA,USA,2011:985-990.[2]ZHANG Qiang,LI Na,LI bustion and emis-sion characteristics of an electronically-controlled common-rail dual-fuel engine [J].Journal of the energy institute,2016,89(4):766-781.[3]LINO P,MAIONE G,SAPONARO F.Fractional-ordermodeling of high-pressure fluid-dynamic flows:an automo-tive application [J].IFAC-PapersOnline,2015,48(1):382-387.[4]CATANIA A E,FERRARI A,MANNO M,et al.Experi-mental 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[J ].Applied mathematical modelling,2007,31(9):1770-1784.本文引用格式:费红姿,屈超,魏云鹏,等.高压共轨柴油机循环喷油量预测模型仿真研究[J].哈尔滨工程大学学报,2020,41(11):1651-1656.FEI Hongzi,QU Chao,WEI Yunpeng,et al.Simulation research on the prediction model of cyclic fuel-injection quantity for high -pressure common rail diesel engines[J].Journal of Harbin Engineering University,2020,41(11):1651-1656.㊃6561㊃。

高压共轨柴油机怠速性能优化控制的分析研究

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西华大学硕士学位论文
摘要
近年来，全国各大城市 PM2.5 频频爆表，笼罩在一片雾霾之下。恶劣的空气质量严重威胁着人类的日常生活和身体健康，环境问题再次引发整个社会的高度关注。与此同时，汽车尾气作为大气污染的主要来源之一，其排放也受到越来越严格的限制。在此背景下，具有良好经济性、动力性和排放性的高压共轨柴油机，迅速引起内燃机研究人员的高度关注，成为当前柴油机发展的主要方向之一。怠速工况作为柴油机最重要的运行工况之一，其性能的优化对于实现柴油机节能减排具有重要意义。
Secondly, the idle stability is optimized through the bench test. Effect of target idle speed on stability has been analyzed and 800 r/min has been chosen as the target idle speed of diesel engine. The results of comparative tests about effect of injection pressure, coolant temperature, idle PID control, integral separation PID control and their control on stability show that higher coolant temperature, higher injection pressure, and the reasonable selection and collocation of PID control parameters benefit the idle stability. Compared with PID control in the same situation, integral separation PID control have obvious advantages to make the idle speed fluctuation range less than ±10r/min under the different coolant temperature.

柴油机高压共轨凸轮型线仿真研究共17页文档

柴油机高压共轨凸轮型线仿真研究
1、合法而稳定的权力在使用得当时很少遇到抵抗。 ——塞 ·约翰逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感；权力不易确定之处始终存在着危险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金子可以拉着它的鼻子走。— —莎士比
பைடு நூலகம்
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

高压共轨柴油机ECU解决方案

高压共轨柴油机ECU解决方案摘要：基于RapidECU的高压共轨柴油机ECU快速开发解决方案，用户可以在数周内完成高压共轨柴油机ECU原型样机开发，实现发动机起动、怠速、加减速等基本工况，在数月内完成批量产品样件开发，实现中小批量装车，为高压共轨柴油机ECU大批量产业化打下良好基础。

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柴油机高压共轨系统稳态工况油量控制策略研究毕业设计论文

柴油机高压共轨系统稳态工况油量控制策略研究摘要随着节能、减排标准的不断提高，对柴油机性能的改善提出了更高要求。

高压共轨电控喷油系统在提高柴油机性能方面具有独特的优势，喷油系统的灵活控制会直接影响柴油机的性能。

油量控制作为共轨系统的关键技术之一，是实现高压共轨燃油喷射系统灵活控制研究的重要内容。

高压共轨柴油机的喷油控制策略中，在稳态工况时，喷油量控制通常采用闭环控制，能够较好的实现稳定控制，但仍存在可改善的地方。

本文提出基于模糊PID控制的高压共轨系统油量控制策略，根据柴油机的工况得到目标喷油量，并实现定量喷油，解决高压共轨喷油系统喷稳态工况油量的控制问题，提高共轨系统在稳态工况的工作性能。

工作内容主要包括：（1）根据柴油机工作过程的数学模型，建立柴油机仿真模型；（2）在柴油机高压共轨电控燃油喷射系统控制理论分析的基础上，针对柴油机稳定工作状况，比较分析了油量PID和模糊PID的控制方法，结合柴油机的特点，采用了模糊PID复合的油量控制策略；（3）使用MATLAB/Simulink工具箱，建立油量控制策略模型，与柴油机模型连接，模拟柴油机稳态工况时加速、减速和定转速工况，进行仿真实验。

结果表明采用模糊PID控制，能够达到更好的控制效果，并具有良好的动态响应性，可以满足工况需求。

关键字：高压共轨；油量控制；模糊控制；PID；仿真AbstractWith the improvement of energy saving and emission reduction standards, the improvement of the performance of diesel engine is put forward.High pressure common rail electronically controlled fuel injection system has a unique advantage in improving the performance of diesel engine, and the flexible control of fuel injection system will directly affect the performance of the diesel engine.Oil control as one of the key technologies of common rail system is an important part in the research of high pressure common rail fuel injection system.In the control strategy of high pressure common rail diesel engine, the fuel injection quantity control usually adopts close loop control in steady state, which can achieve stable control, but there is still a place to improve.In this paper, the control strategy of high pressure common rail system based on fuzzy PID control is proposed,According to the diesel engine operating conditions to obtain the target fuel injection quantity, realize the quantitative fuel injection, solve the high pressure common rail injection system spray steady state oil quantity control problem,Improving the working performance of common rail system in steady state.The work mainly includes: (1) according to the mathematical model of the working process of the diesel engine, the diesel engine simulation model is established;(2) in diesel engine high-pressure common rail fuel injection system control theory based on the analysis of the stability of the working condition of the diesel engine, a comparative analysis of the oil quantity control method of PID and fuzzy PID, combined with the characteristics of diesel engine, using the fuzzy PID composite oil control strategy;(3) using the MATLAB/Simulink toolbox, the establishment of the oil quantity control strategy model, and the diesel engine model is connected, simulation of diesel engine steady state conditions of acceleration, deceleration and fixed speed conditions, simulation experiment.The results show that the fuzzy PID control can achieve a better control effect, and has a good dynamic response, can meet the requirements of the working conditions.Keywords:High pressure common rail; oil quantity control; fuzzy control; PID; simulation目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................................................................... I I 第一章绪论 .. (1)1.1 课题背景及意义 (1)1.2柴油机电控喷油系统类型及比较 (2)1.3国内外研究现状 (4)1.3.1 国外高压共轨电控燃油喷射系统研究现状 (4)1.3.2国内高压共轨电控燃油喷射系统研究现状 (5)1.4本文工作内容 (6)第二章柴油机仿真模型的建立 (7)2. 1柴油机整体模型 (7)2.1.1进气模型的建立 (7)2.1.2柴油机扭矩计算模型的建立 (8)第三章高压共轨电控喷油系统喷油控制策略研究 (10)3.1高压共轨电控喷油系统控制逻辑分析 (10)3.2喷油量的控制 (10)3.2.1喷油量的控制策略 (11)3.3喷油正时控制 (11)3.3.1喷油正时控制策略 (12)第四章控制策略的模型建立与仿真 (13)4.1仿真软件介绍 (13)4.1.1Simulink介绍及特点 (13)4. 2柴油机模型建立 (13)4. 3高压共轨喷油量控制策略建模与仿真 (14)4.2.1稳定工况下喷油量控制模型 (14)4.2.1喷油量控制模型仿真结果 (14)第五章结论与展望 (24)5.1 结论 (24)5.2展望 (24)参考文献 (25)第一章绪论1.1 课题背景及意义随着工业的快速发展，能源危机和环境污染问题也越来越严重，地球石油资源日趋枯竭。

柴油机高压共轨电控系统喷油器电磁系统仿真研究

图3计算网格
轴线上必然为零,故将电磁阀的轴线处理成了一边界,电磁阀磁场的数值求解区域减小一半,且x =0、x =1、y =0与y =h处均有A =0,其中x为求解区域的长度、y为求解区域的高度。3.2电磁力计算
根据麦克斯韦电磁吸力公式,对图4所示的计算单元,假设积分表面S沿x轴方向,则沿积分途径1-1’上表面应力p 1的分量为p 1x =
j =1
ΔF 2y ,j (6
式中,n x、n y分别为积分途径穿过的x方向与y方向的单元总数。3.3激磁电流
由于高压共轨系统中喷油器电磁阀的线圈在一次电流脉冲作用下温升甚少,且在工作一段时间以后,电磁阀的温度将趋于稳定,可以认为其电阻值在工作过程中保持恒定;另外,喷油器电磁阀衔铁的最大行程很小(只有50μm ,可以认为电磁阀磁链只是激磁电流i的函数。因此,喷油器电磁线圈的电路方程可简化为u =i・R +L・d i
文章编号:1000-0925(200501-006-05
260002
柴油机高压共轨电控系统喷油器电磁系统仿真研究
杨林,郭海涛,冒晓建,卓斌
(上海交通大学机械与动力工程学院,上海200030
Mathematical Simulation of Fuel Injector Electromagnetic System Used in High
F 0=π・r 22・p 2-π・r 2
1・p 1・+
π
2・(r 22-r 2
1・Δp ln (r 2/r 1
B=1
2
(B x1+B x2
2
+
1
2
(B y1+B y2
2
(4
数值计算中,由于在喷油器电磁阀的介质分界面上不存在面电流密度,故介质分界面上的节点可当作内部节点处理;由于喷油器电磁阀的工作气隙很小(约0.1mm,故采用非均匀网格,空气隙中的网格尺寸较其他网格小;由于电磁阀的向量磁位在