共轨柴油机起动油量控制策略优化及试验研究

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柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的仿真研究的开题报告

柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的仿真研究的开题报告

柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的仿真研究的开题报告一、研究背景及意义随着车辆的不断发展,柴油机已经成为了现代交通运输、工业生产中的主力之一。

柴油机燃料系统的优化已经成为了汽车发展的核心内容之一。

目前主流的柴油机燃油系统有两种,一种是直喷式燃油系统,另一种则是共轨式燃油系统。

共轨是一种高压油路系统,能够采用多次喷射技术提高柴油发动机的燃烧效率,从而大大降低机组燃油消耗,降低了油耗和污染物排放,并且很好地解决了汽车因高纬度、低温不能正常启动的问题。

电控喷油器则是目前最为先进的喷油技术,可以实现精确的油量控制,充分发挥共轨式燃油系统的优势。

因此,对共轨式燃油系统及电控喷油器进行深入研究,对提高柴油机效率、降低油耗、减少排放具有重要意义。

二、研究内容与方法本文将围绕共轨式燃油系统及电控喷油器进行仿真研究,重点研究以下几个方面:1.共轨式燃油系统的结构和工作原理;2.电控喷油器的结构和工作原理;3.燃油喷射特性和柴油机性能参数的仿真模拟;4.喷油量与燃烧效率的关系,对油耗和排放的影响。

本文将采用如下研究方法:1.了解国内外柴油机共轨技术的发展现状;2.采用仿真软件对柴油机共轨燃油系统及电控喷油器进行仿真;3.对仿真结果进行分析,得出共轨式燃油系统及电控喷油器的最优工作参数;4.对柴油机的油耗和排放进行评估。

三、预期成果通过本文研究,我们将能够深入了解柴油机共轨式燃油系统及电控喷油器的工作原理和特点,发现共轨式燃油系统的优势在于能够降低柴油机的油耗和污染物排放,并且可以实现多次喷射,提高燃烧效率,从而提高柴油机的性能。

我们将通过仿真模拟,得出共轨式燃油系统及电控喷油器的最优工作参数,为柴油机的研发提供参考,并且为下一步进一步优化燃油系统提供良好的基础研究。

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究高压共轨柴油机作为一种高效低排放的柴油发动机,受到了广泛的应用。

但是在低温环境下,柴油机的启动会受到一定的限制,给实际应用带来了很大的困难。

因此,对于高压共轨柴油机在低温环境下的起动特性进行试验研究,具有重要的现实意义。

低温环境下,柴油机的起动主要受到燃油的稠度和粘度的影响。

燃油稠度大,会增加喷射泵的排油阻力,从而使得燃油喷射量变小,导致发动机的起动困难。

为了解决这个问题,需要在高压共轨柴油机启动过程中保持燃油的流动性,以提高喷射泵的排油能力。

试验中,采用了实验室制备的低温环境下常用的几种润滑油和燃油,对高压共轨柴油机的起动过程进行了分析。

试验结果表明,在低温环境下,柴油机始动时间大大延长,且始动过程不稳定。

特别是当环境温度低于-20°C时,柴油机的启动时间明显增加。

同时,由于燃油的粘度较大,喷嘴的出油量也显著降低,导致动力输出不稳定。

为了解决这个问题,试验中尝试了多个方法。

首先,采用了预热装置进行预热,以提高燃油的流动性。

通过实验发现,预热区域的温度越高,柴油机启动时间越短。

其次,对发动机控制系统的参数进行了调整,改变了燃油喷射的时序和喷射压力,以提高燃油的喷射速度和喷雾质量。

最终,针对不同的低温环境,采用不同的燃油和润滑油,以提高柴油机的启动效率。

总体来说,这次试验研究对于高压共轨柴油机在低温环境下的启动特性进行了深入的探讨,提出了多种有效的解决方案。

但是,需要指出的是,由于不同地区和应用场景的差异,实际应用时仍需要根据具体情况进行调整和优化。

在实际应用中,高压共轨柴油机在低温环境下的起动问题是一个比较棘手的问题。

低温环境下,发动机的燃油流动性会受到限制,导致喷油系统的失效和起动困难。

想要解决这个问题,需要从多个角度入手。

首先,可以考虑采用燃油添加剂的方法。

添加剂可以提高柴油在低温下的流动性和抗磨性,从而增加喷油系统的稳定性和起动能力。

如今市场上已经存在多种低温环境下的燃油添加剂,可以根据实际使用情况进行选择。

高压共轨柴油机怠速油量控制试验研究

高压共轨柴油机怠速油量控制试验研究

收稿日期:2010 10 13;修回日期:2011 01 10基金项目:国家科技支撑项目(2007BAF26B02);江苏省汽车工程重点实验室开放基金资助项目(QC200702)作者简介:李鸿怀(1986 ),男,硕士,主要从事机电一体化测控技术、高压共轨柴油机轨压控制策略的研究;lihongh uai1986@ 。

高压共轨柴油机怠速油量控制试验研究李鸿怀1,尤丽华1,朱 磊2,陈黎君2(1.江南大学机械工程学院,江苏无锡 214122; 2.无锡威孚高科技股份有限公司,江苏无锡 214000) 摘要:本研究针对4JB1高压共轨柴油机,研究了稳定怠速、从起动过渡到怠速以及从高速运行过渡到怠速3种工况的特点。

不同过渡工况采用了相应的怠速油量控制补偿算法及DT 1算法,稳定怠速采用P I 控制器并实时对参数进行修正。

经过试验验证了策略的合理性,怠速转速对坏境及工况变化有很好的适应性,保证了怠速过渡工况的转速平顺性,避免了失速及怠速游车。

关键词:柴油机;高压共轨;怠速;油量控制;补偿算法中图分类号:U 464.136.1 文献标志码:B 文章编号:1001 2222(2011)01 0061 04怠速是柴油机的重要工况之一,随着车辆的日渐增多,城市内交通拥堵情况加剧,因此,车辆处在怠速运行工况的时间越来越长。

如果怠速油量控制不稳或不能适应环境的变化,将引起柴油机的输出扭矩波动,大大影响驾驶舒适性。

目前国内对于怠速的研究多针对于稳定怠速,对于怠速工况的相关过渡工况研究较少。

有两种过渡工况需要考虑:一是从起动过渡到怠速时的油量控制,为了改善起动性能,起动油量往往较大,当进入怠速时,油量瞬时降低,由于此时柴油机温度较低,怠速油量不足以维持怠速转速,往往发生失速甚至停机;另外一种是从高速过渡到怠速时的油量控制,要保证转速快速降低,稳定过渡到怠速,既不能减速太快发生停车,也不能让转速降低太慢,转速反应的滞后不但影响驾驶舒适性,而且涉及到安全问题。

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

高压共轨柴油机低温起动过程试验研究

最 大 循 环供 油量 / m ・循 环 ) a r (
最 小 喷 油量 / , ( 环 ) mm ・循 最 小 喷油 间隔 / ms 喷油 次 数/ ( 环 ) 次 循 预 喷 油 量/ m ・ 循 环 ) m (
响 应速 度 / ms 喷 油 一致 性
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Ke r : y wo ds Comm o n-r i di s le i ,Co d t t Ex e i e a l e e ng ne l sar , p r m nt
1 前 言
高压 共 轨 燃油 喷 射 系 统能 够 实 现循 环 喷 油 量 、 共 轨 压力 、 油正 时和 喷油率 等参 数 的灵 活控制 , 喷 有 利于 实现 柴油 机燃 烧过 程 的全程 优化 .提 高整 机动 力性 . 降低 油 耗 和废 气 排 放 l]同时 该 技 术 是 提 高 l. l 2 柴油 机低 温起 动性 能 的重要 技术 国内外 开展 了大 量 的高压 共轨 柴油 机低 温起 动技 术研 究 .其主 要集
86 . 12 15 1 ×4 1 . 70
气 压力 、进气 温度 的初 始值可 以判 断 出起 动环境 温
度和环 境压 力 。

燃 烧 室 型 式 额 定 功 率 ( 速 ) W ( rn 转 / r i) k / a 最 大 转 矩 ( 速 ) ・ r i) 转 / m( r n N / a
动性能 。
主 题词 : 高压 共轨 柴 油机
低 温起 动
试 验
中图分 类号 : 4 41 2 文献标 识码 : 文章 编 号 :0 0 3 0 (0 1 l - 0 3 0 U 6. 7 A 10 — 7 3 2 1 ) 1 0 4 — 5

高压共轨柴油机怠速性能优化控制的分析研究

高压共轨柴油机怠速性能优化控制的分析研究

学位论文作者签名: 日期:
指导教师签名: 日期:
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。

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究
高压共轨柴油机是现代柴油机的一种重要形式,它采用了高压共轨技术,能够实现高效、环保、节能的特点。

其中,轨压控制策略及参数
的研究是高压共轨柴油机技术研究的重要方向之一。

轨压控制策略是指控制高压共轨中的燃油压力,以满足发动机不同工
况下的燃油需求。

目前,常用的轨压控制策略主要有开环控制和闭环
控制两种。

开环控制是指根据发动机的工作状态,预先设定好轨压值,然后通过
控制高压油泵的输出压力来实现轨压的控制。

这种控制策略简单、实
现成本低,但是对于发动机的工作状态变化较大的情况下,轨压控制
效果不佳。

闭环控制是指通过传感器实时监测发动机的工作状态,然后根据反馈
信号来调整高压油泵的输出压力,以实现轨压的控制。

这种控制策略
能够更加准确地控制轨压,适用于发动机工作状态变化较大的情况下。

除了轨压控制策略外,轨压控制参数也是影响高压共轨柴油机性能的
重要因素之一。

常用的轨压控制参数包括轨压上升时间、轨压下降时间、轨压稳定时间等。

这些参数的设置需要根据发动机的工作状态和
要求进行合理的调整,以实现最佳的燃油经济性和排放性能。

总之,轨压控制策略及参数的研究是高压共轨柴油机技术研究的重要
方向之一。

通过合理的轨压控制策略和参数设置,能够实现高效、环保、节能的特点,为发动机的性能提升和应用推广提供了有力的支持。

商用车国3柴油机Bosch共轨系统及控制策略

商用车国3柴油机Bosch共轨系统及控制策略

----- 哈尔滨工业大学车辆工程专业工学硕士,高级工程师。

威海职业学院教师,汽车专业的专业带头人。

北京现代汽车威海4s店(威海振洋汽车销售服务有限公司)兼职技术顾问。

1、2、2、商用车Bosch共轨系统输出控制燃油计量阀是柴油机共轨系统重要的执行器,它安装在高压油泵的进油位置,调节进入高压泵柱塞的进油量,从而调节共轨压力。

该种调节轨压的方式为进油调节,同在高压泵出油端或共轨处的高压端调节,降低发动机的功率消耗以及燃油的不必要压缩。

燃油计量阀的供油特性如图13所示。

燃油计量阀在控制线圈没有通电时,该阀是导通的,可以提供最大流量的燃油。

ECU通过占空比信号控制燃油计量阀。

燃油计量阀的工作原理,如图14所示。

喷油器电磁阀的结构与工作原理与乘用车共轨柴油机的完全相同。

商用车国3Bosch共轨系统,进气预热常采用下列两种方式:进气道电加热以及燃烧室内预热塞加热,中型及重型系列柴油机经常采用前者。

潍柴WP6系列柴油机进气道电加热装置,如图15所示。

1、2、3、商用车Bosch共轨系统控制器ECU商用车国3 Bosch第二代共轨柴油机一般采用了型号为EDC7的控制器ECU,其外形及接口如图16所示。

控制器ECU为了缩短与传感器及执行器的距离,经常安装在发动机上,同时防止发动机的温度传到ECU上,所以在发动机机体与Ecu之间增加了一个冷却盒,以保证ECU的正常工作温度(参考图1及图17)。

1、2、4、电子控制系统电路图潍柴国3 WP10/wPlON柴油机电子控制系统电路图如图18所示。

2、商用车国3柴油机Bosch共轨系统的控制策略分析潍柴目前所有的国3柴油机及玉柴的4G、4E、6J系列国3柴油机,由于均采用了Bosch第二代共轨系统(控制器的型号为EDC7),因此控制策略基本相同。

2.1、控制器ECU发动机部分的控制功能简介控制器ECU发动机部分能够实现如下控制:(1)喷油方式控制。

每工作循环最多能够实现高达4次的喷射(目前国3柴油机每循环只用2次一一预喷射及主喷射)。

车用高压共轨柴油机电控参数的优化研究的开题报告

车用高压共轨柴油机电控参数的优化研究的开题报告

车用高压共轨柴油机电控参数的优化研究的开题报告一、研究背景及意义随着汽车工业的发展和环保要求的日益提高,车用高压共轨柴油机已经成为主流。

但是,目前市面上的车用高压共轨柴油机在实际使用中,仍然存在着一系列问题,如燃油经济性不佳,排放水平高等。

这些问题的根源在于车用高压共轨柴油机的电控参数没有得到优化。

因此,本研究旨在探索车用高压共轨柴油机电控参数的优化方法,提高车用高压共轨柴油机的燃油经济性和排放水平,促进汽车工业的可持续发展。

二、研究内容和目标本研究将从以下两个方面展开:1. 对车用高压共轨柴油机的电控系统进行分析和研究,以确定影响车用高压共轨柴油机燃油经济性和排放水平的关键参数。

2. 基于优化理论和方法,对车用高压共轨柴油机的电控参数进行优化,以提高车用高压共轨柴油机的燃油经济性和排放水平。

三、研究方法本研究将采用以下研究方法:1.文献研究法:通过对国内外相关领域的文献的收集与研究,了解车用高压共轨柴油机电控系统目前的研究进展。

2.实验研究法:通过对车用高压共轨柴油机的实验研究,得到车用高压共轨柴油机的工作参数。

3.优化方法:采用高级优化算法和数学建模方法,对车用高压共轨柴油机的电控参数进行优化,以提高车用高压共轨柴油机的燃油经济性和排放水平。

四、研究计划以下是本研究的计划:第一年:1.阅读与收集文献资料,了解车用高压共轨柴油机电控系统的基础知识。

2.通过实验研究,获取车用高压共轨柴油机的工作参数。

第二年:1.基于实验数据和文献研究,建立车用高压共轨柴油机的数学模型,并进行模拟。

2.采用高级优化算法和数学建模方法,对车用高压共轨柴油机的电控参数进行优化。

第三年:1.以单缸示范发动机和散热器为研究对象,开展车用高压共轨柴油机电控参数优化的实验研究。

2.分析实验结果,得出结论。

五、预期成果与意义本研究的主要预期成果为:1.建立基于数学模型的车用高压共轨柴油机电控参数优化方法。

2.提高车用高压共轨柴油机的燃油经济性和排放水平,对汽车工业的可持续发展具有积极促进作用。

共轨电控柴油发动机燃油喷射控制的分析

共轨电控柴油发动机燃油喷射控制的分析

共轨电控柴油发动机燃油喷射控制的分析高压共轨燃油系统是目前世界上最先进的燃油系统之一,其优点是高压喷射,最高压力可达210MPa。

高压燃油的产生和喷射过程完全独立,由高压燃油泵提高燃油压力且储存在共轨里,再由电控单元(ECM)控制燃油的喷射;燃油喷射的计量和时刻准确度高,以发动机转速传感器为主要信号计量燃油喷射量,以发动机凸轮轴位置传感器为主要信号确定燃油的供油时刻;发动机尾气排放较好,采用选择性催化还原技术(SCR),降低NOx的生成量,采用微粒捕集器技术(DPF)有效地减少颗粒物的排放,降低柴油机的排放污染;涡轮增压技术实现电子控制,采用连续反馈技术控制可变喷嘴式涡轮增压器,确保柴油机在最高标定扭矩点附近增压器增压的压力不致于过高,从而防止负荷过高导致的功率下降以及涡轮增压器因为超速而损坏;可以通过改变电控系统的控制程序(即对ECM重新进行标定),从而扩大电控柴油机的应用范围,使之适应性更加广泛。

高压共轨柴油机燃油喷射系统在工作时,ECM根据发动机当前的工况(即各类传感器的压力、温度、转速和位置等输入信号)以及发动机的输出功率,在每个工作循环中,把经过计量的燃油按照精确的喷油时间,以相应的喷射压力喷人发动机燃烧室内,确保燃油能够有效地燃烧。

由此看来,控制好燃油喷射的过程十分重要,其主要内容包括喷油数量、喷油时刻、喷油压力和喷油速率的控制,下面就对这4个方面进行详细分析。

1、喷油数量的控制ECM 根据发动机上的各类传感器(发动机转速传感器、发动机冷却液温度传感器、进气压力/温度传感器、共轨压力传感器以及大气压力传感器等)的输入信号以及操作者开关信号的指令,经过内部标定的程序进行计算、比较和分析,迅速确定每一循环的实际喷油量;然后ECM 输出信号给喷油器,控制喷油器电磁阀通电时间,从而准确控制喷油量。

(1)基本喷油量控制。

发动机在不同工况下输出的转矩不同,燃油喷射量就不同。

基本喷油量是由发动机转速传感器、发动机负荷信号和油门踏板的位置传感器决定的。

柴油机机油耗的优化改进及试验研究

柴油机机油耗的优化改进及试验研究

柴油机机油耗的优化改进及试验研究高永春;宋树峰;高尉尉;张廷玉;陈丽【摘要】以某柴油机为研究对象,针对低功率段柴油机排气歧管出现漏机油现象,对活塞油环槽上下侧面直线度、油环槽油带以及油环槽槽下侧面中的回油孔、泄油槽等设计参数进行优化和试验验证.结果表明:活塞油环槽下侧面增加回油孔设计使机油耗量由原型产品的19.4 g/h降低到7.5 g/h,柴油机漏机油试验通过率达98.4%,从而有利于解决柴油机漏机油问题,对柴油机有效地降低机油消耗有指导意义.【期刊名称】《内燃机与动力装置》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】5页(P78-81,87)【关键词】柴油机;活塞;漏机油;漏油试验;油环槽【作者】高永春;宋树峰;高尉尉;张廷玉;陈丽【作者单位】滨州渤海活塞有限公司,山东滨州256602;滨州渤海活塞有限公司,山东滨州256602;滨州渤海活塞有限公司,山东滨州256602;滨州市沾化区农业机械管理局,山东滨州256800;滨州渤海活塞有限公司,山东滨州256602【正文语种】中文【中图分类】TK421.7缸内机油消耗超标对于内燃机CO2和颗粒物排放有直接的影响。

随着对汽车的排放要求越来越高,减少机油排放也越来越受到关注[1]。

根据机油在内燃机中排放的原理,造成缸内机油消耗的关键在于活塞组件[2],因此优化活塞组件设计对降低机油耗、改善排放有重要的意义。

针对某柴油机在低功率工况试验过程中排气歧管出现漏机油现象,通过对活塞油环槽上下侧面直线度、油环槽油带以及油环槽下侧面中的回油孔、泄油槽等各部位进行优化设计,并进行试验验证,从而解决柴油机漏机油现象,对柴油机有效降低机油消耗从而降低CO2排放有指导意义。

1 柴油机漏油分析出现机油泄漏的为某公司设计的100 mm缸径柴油机,其参数如表1所示。

表1 柴油机主要性能参数缸径/mm型式燃烧循环进气方式100四缸、直列、水冷四冲程自然吸气额定功率/kW额定功率转速/(r·min-1)最大扭矩/ (N·m)最大扭矩转速/(r·min-1)20.61 5001311 500柴油机在额定工况和负载试验时机油耗都正常,而在进行2 h低功率工况(4.7 kW)运行试验后,拆检发现排气管管口有明显的机油漏出,如图1所示,对柴油机进行拆机,发现活塞、活塞环、缸套等表面磨损正常,活塞头部、环岸没有明显的积碳,如图2 所示。

高压共轨柴油机控制策略研究

高压共轨柴油机控制策略研究

高压共轨柴油机控制策略研究一、内容描述咱们先来聊聊高压共轨柴油机这个家伙吧,它可是个大家伙,功率大、扭矩大、噪音小,是现在很多汽车都喜欢用的发动机。

但是这么一个大家伙,可不是随便就能控制好的。

所以我们就研究了一下它的控制策略,希望能够让它跑得更顺溜、更省油。

首先我们要了解一下高压共轨柴油机的工作原理,简单来说就是通过高压油泵把高压油送到喷油嘴,然后在高温高压下喷出来,形成雾状与空气混合后点燃,产生动力。

但是这个过程中还有很多参数需要控制,比如喷油时间、喷油量、气缸进气量等等。

这些参数如果控制不好,就会导致发动机燃烧不充分、动力不足、油耗增加等问题。

为了解决这些问题,我们就研究出了一套高压共轨柴油机的控制策略。

这套策略主要包括两个方面:一是传感器采集数据,二是控制器根据数据进行调整。

具体来说就是通过安装在发动机各个部位的传感器,实时采集发动机的工作状态、温度、压力等参数;然后,通过控制器对这些参数进行分析和处理,判断是否需要进行调整;再通过执行器把调整后的信号传递给发动机各个部件,实现对发动机的精确控制。

A. 研究背景和意义然而随着科技的发展和市场需求的提高,高压共轨柴油机的技术要求也在不断提高。

如何实现对高压共轨柴油机的高效、稳定、安全控制,成为了业界亟待解决的问题。

因此本文的研究背景和意义就显得尤为重要了。

首先通过对高压共轨柴油机控制策略的研究,我们可以提高其燃烧效率,降低油耗从而降低使用成本,为企业创造更大的经济效益。

同时这也有助于减少环境污染,保护生态环境,实现可持续发展。

其次研究高压共轨柴油机控制策略,可以提高其运行稳定性和安全性。

这对于保障工程机械、交通运输等领域的正常运行至关重要。

此外研究成果还可以为相关领域的技术研发提供借鉴和参考,推动整个行业的技术进步。

本文的研究背景和意义还体现在培养科研人才方面,通过开展高压共轨柴油机控制策略研究,可以培养一批具备专业技能和创新能力的科研人才,为我国的科技创新和产业发展做出贡献。

高压共轨柴油机高压油泵控制策略研究

高压共轨柴油机高压油泵控制策略研究

高压共轨柴油机高压油泵控制策略研究摘要:由于高压共轨柴油机不同工况下对轨压有不同的要求,因此研究不同工况下高压油泵的控制原理并制定相应的控制策略,对准确的建立共轨压力有着关键作用。

本文将结合前人研究成果,通过方法研究,简单的系统的分析和优化各种工况下柴油机高压油泵的控制策略,提出各种工况下发动机性能优化的方法。

关键词:柴油机;高压共轨;高压油泵;控制策略当今社会,能源短缺成为困扰人类的全球性问题,在日趋严重的能源危机的前提下,人们的环保意识逐渐提高,内燃机行业领域,柴油机越来越受到青睐。

相比汽油机能减少四分之一左右的二氧化碳排放,在车速较低时,平均燃油消耗也是相对较低的,但柴油机的排放控制又是一个难点。

目前车用柴油机节能减排的关键技术之一就是高压共轨燃油喷射系统,因其使用独特的电控方式,具有柔性控制特点。

高压油泵是燃油喷射系统的关键,所以高压油泵的控制策略直接影响轨压的稳定性,从而进一步影响发动机各种状况下的经济性能,高压共轨系统是由高压油泵,压力传感器和ECU三部分组成的,将喷射压力的产生和喷射过程完全分开的一种供油方式,由高压油泵把高压燃油输送到公共供油管,通过对公共供油管内的油压实现精确控制,使油管的压力大小与发动机的转速无关,可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速的变化,因此改善了传统柴油机的缺陷。

ECU控制喷油器的喷油量,喷油量大小取决于燃油轨(公共供油管)压力和电磁阀开启时间的长短。

通过控制燃油喷射压力,改善燃油物化质量和颗粒物的排放,从而使柴油机经济性能得到提高。

一、高压油泵的结构分析一般而言对于柴油机高压油泵进行研究之前首先需要了解高压油泵的结构和不同结构对于高压油泵的性能影响,在对高压油泵的结构进行分析是我们着重需要先分析高压油泵内部的结构参数,对于结构参数的分析常常采用Simulink、GT-fuel、AVL-hydsim、 LMS-amesim等技术,通过仿真模拟来了解各个结构对于高压油泵性能产生的影响,并做出相对应的优化设计,通过对于结构参数的分析来选择相对应的优化控制方案,但是时常会忽略连续变工况轨压的控制和研究,缺乏对变量的参考和分析,所研究的控制策略也就缺乏实践效用,为了进一步加强对于高压油泵的控制分析,不断的优化控制手段,国内外也展开了大量的研究,如德国的PID 控制算法、INCA 在线监测等方式,其中PID 控制算法应用最为广泛,应用范围相对较广,经过大量的推广和完善也逐渐的成熟,但是仍旧存在着一些缺陷,为此本篇文章在研究和测算的过程当中还应用到了Simulink 和AMESim模拟模型,以此来推动控制策略的完善和升级。

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究引言•高压共轨柴油机是现代柴油机的一项重要技术,其燃油喷射系统中的轨压控制策略及参数是决定其性能的关键因素之一。

•本文将全面、详细、完整地探讨高压共轨柴油机轨压控制策略及参数的研究,深入分析其原理、方法和应用。

二级标题轨压控制策略三级标题开环控制•开环轨压控制是最简单的一种策略,其通过设定固定的轨压值来控制柴油机的燃油喷射量。

•优点:简单、稳定性好。

•缺点:无法根据不同工况实时调节燃油喷射量,存在燃油喷射量误差大的问题。

三级标题闭环控制•闭环轨压控制采用反馈控制的方法,在实际运行中通过传感器获得实时数据,并根据设定的轨压值进行控制调节。

•优点:实时性强,具有较好的自适应能力。

•缺点:系统复杂度较高,设计和调试困难。

三级标题模糊控制•模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法,可以应对柴油机工作过程中的不确定性。

•优点:具有良好的鲁棒性和适应性。

•缺点:计算量大,实时性较差。

三级标题自适应控制•自适应控制是根据工况的变化自动调节轨压控制策略的一种方法,可以根据柴油机的工作状态动态调整参数。

•优点:能够适应不同工况,提高控制精度。

•缺点:算法复杂,需要大量的实验数据作为支持。

二级标题轨压控制参数研究三级标题轨压控制精度•轨压控制精度是评价轨压控制策略的重要指标之一,直接影响柴油机的工作效率和排放性能。

•轨压控制精度的研究需要考虑传感器的准确性、控制算法的稳定性等因素。

三级标题轨压控制时间•轨压控制时间是控制策略的响应速度,影响柴油机的动态性能和燃油消耗。

•轨压控制时间的研究需要考虑控制系统的反应速度、传感器的采样频率等因素。

三级标题轨压控制稳定性•轨压控制稳定性是控制策略的一个重要指标,直接关系到柴油机的工作平稳性和可靠性。

•轨压控制稳定性的研究需要考虑控制系统的抗干扰能力、参数修正的准确性等因素。

三级标题轨压控制曲线形状•轨压控制曲线形状是控制策略的表现形式,可以通过调整参数来改变曲线形状以实现更好的控制效果。

高压共轨电控柴油机控制策略研究与优化的开题报告

高压共轨电控柴油机控制策略研究与优化的开题报告

高压共轨电控柴油机控制策略研究与优化的开题报告一、选题背景:高压共轨电控柴油机是目前柴油机发展的趋势,其中控制策略的设计和优化影响着柴油机工作的性能和经济性。

因此,对高压共轨电控柴油机的控制策略研究和优化具有重要意义。

二、选题意义:1.提高柴油机的效率和经济性:通过对高压共轨电控柴油机控制策略的优化,可以提高柴油机的效率和经济性,降低油耗和污染物排放。

2.提升柴油机的可靠性和稳定性:通过研究柴油机的控制策略,可以避免柴油机在高负荷或低温环境下的失效情况,提升其可靠性和稳定性。

3.推动柴油机技术的发展:控制策略的优化是柴油机技术不断发展的必然要求,也是实现柴油机高效环保利用的核心技术。

三、研究内容及方法:1.研究内容:(1)高压共轨电控柴油机的组成和工作原理;(2)高压共轨电控柴油机控制策略的设计和实现;(3)高压共轨电控柴油机的控制策略优化方法;(4)高压共轨电控柴油机的性能测试及数据分析。

2.研究方法:(1)参考国内外文献,了解高压共轨电控柴油机的发展状况、现有的技术水平及研究方向;(2)分析柴油机的工作特性和动态性能,研究柴油机控制系统的基本组成、运行原理和控制方法,并确定适合该柴油机的控制策略;(3)实现柴油机的控制策略优化,通过改变柴油机参数和控制策略,分析柴油机的性能及其与控制策略的关系;(4)对柴油机进行实验测试,采集柴油机的性能数据,并通过数据分析来验证柴油机的控制策略优化效果。

四、研究计划及预期成果:1.研究计划:(1)第一年:熟悉高压共轨电控柴油机的基本原理和控制系统,调研相关文献,进行柴油机性能测试并进行数据分析。

(2)第二年:设计高压共轨电控柴油机控制策略,并进行模拟仿真验证,确定优化方案,进行柴油机性能测试和数据分析。

(3)第三年:对高压共轨电控柴油机优化控制策略进行验证和调整,分析得到的数据结果,撰写研究报告和论文。

2.预期成果:(1)掌握高压共轨电控柴油机的工作原理和控制策略;(2)掌握高压共轨电控柴油机性能测试的方法和数据分析技巧;(3)设计一套高效、可靠的高压共轨电控柴油机控制策略;(4)取得柴油机控制策略研究和优化的一系列创新成果,对柴油机行业的技术发展做出贡献。

高压共轨柴油机怠速控制标定研究

高压共轨柴油机怠速控制标定研究

怠速工况是柴油机最重要的运行工况之一,此工况性能对柴油机各项性能指标(如燃油经济性、排放性能、操纵性和舒适性等)都有很大影响。

柴油机的燃油消耗有相当大的比例消耗在怠速工况[1]。

据统计,汽车柴油发动机大约有30%的燃油消耗在怠速工况下,同时有1/3的排放量来自怠速工况。

怠速转速低,HC、CO 等污染物的排放明显增多;转速高则燃油消耗量大,噪声大等。

柴油机怠速工况如果控制不好,会存在许多问题,如怠速游车、发动机转速飞升、车辆喘振等。

因此改善柴油机怠速性能是柴油机控制系统的一项重要功能。

对于装有高压共轨柴油发动机的汽车来说,柴油机的高压共轨控制系统是整车电气的最关键部分,其核心是高压共轨控制系统的电子控制单元,电子控制单元性能的好坏直接关系到整车电气和整车的性能。

柴油机的控制器在硬件和软件已经做好的情况下,为了使高压共轨系统匹配不同的柴油机,不同的整车系统(如汽车空调、电子风扇、仪表、发电机等),控制器的软件控制参数需要重新修改。

这种修改控制器中的控制参数以使柴油机与整车工作在最佳状态就叫做参数标定。

装有高压共轨柴油发动机的汽车,整车控制参数标定包括:驾驶性标定、排放标定、三高试验标定、怠速控制标定、主动减震标定等。

对于一款车型新配带有高压共轨系统的柴油发动机来说,其控制器里面的参数是默认值,几乎是空白,需要重新修改设置。

对于整车怠速控制模块,如果不重新标定控制器里的参数,就会使发动机的怠速转速不稳,转速波动大,有时候转速波动会达到正负100r /min,尤其是有开关空调、制动、换档等负载扰动的情况下,转速波动会更大。

怠速控制标定就是综合考虑负载(如空调、发电机、制动等)干扰,发动机和车辆工作状况及性能要求,修改控制器中关于怠速控制的参数,使柴油机与整车性能最佳。

怠速控制标定需要考虑各种工况、负载,需要进行大量的修改参数试验,使整车性能最佳,其试验过程较复杂,因此有必要探索一套标定试验方法,使怠速控制标定快捷有效。

高压共轨柴油机怠速控制标定研究

高压共轨柴油机怠速控制标定研究

高压共轨柴油机怠速控制标定研究高压共轨柴油机是一种目前应用广泛的燃油系统,其具有高压、精密控制和排放低等特点,是现代柴油机的重要组成部分。

高压共轨柴油机怠速控制标定是一项重要的技术研究,对于提高柴油机的能效和性能具有重要作用。

高压共轨柴油机在怠速工况下常常会出现怠速不稳、低功率等问题,严重影响柴油机的工作效率和性能。

因此,在怠速控制方面的优化和标定非常重要。

怠速控制标定研究主要目的是通过优化控制算法和参数,提高怠速控制精度和稳定性,确保柴油机在怠速工况下的良好工作。

首先,高压共轨柴油机的怠速控制需要考虑多种因素,包括发动机的燃油进气量、气门调节、进气压力等。

在进行怠速控制标定前,需要对这些因素进行深入分析和研究,从而确定最适合的控制参数。

其次,怠速控制标定需要使用先进的测量设备来获取相关数据,并采用数学建模的方法进行分析和计算。

如使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术对高压共轨系统中的喷油器、高压泵等关键零件的形态结构、材料、封堵情况进行观察和检测,同时对高压共轨喷油系统进行实验室台架测试,获取各种机械和电气参数,从而确定各种控制参数和算法。

最后,怠速控制标定需要进行燃油经济性、环境保护性等综合性评估。

为此,可以通过模拟实验和现场测试来验证控制效果,并结合柴油机的工作场景和环境等因素进行评估。

总之,高压共轨柴油机怠速控制标定是一项复杂的技术研究,需要充分考虑多种因素,采用多种手段进行分析和研究,并进行综合性评估。

只有通过不断的测试和优化,增强怠速控制的稳定性和精度,才能为柴油机的高效、环保工作提供坚实的技术支持。

要进行高压共轨柴油机的怠速控制标定,需要收集和分析相关数据,以便确定最佳的控制参数和算法。

首先,需要收集高压共轨柴油机在怠速工况下的进气量、气门调节、进气压力等数据。

这些数据的准确性对怠速控制标定至关重要。

例如,进气量是指一个特定时间单位内进入燃烧室的空气量,进气量的不同会对喷油量产生影响,进而影响怠速的稳定性和精度;气门调节是指控制气门的开合时间和开合角度等参数,可以调节引擎空气量和质量等参数;进气压力则是指燃油喷射到燃烧室所需的气压,通过控制进气压力可以实现控制汽车的功率和速度等。

共轨柴油机启动控制研究

共轨柴油机启动控制研究
要 因素是混合气 的形成和着火。柴油机可靠启动必 须具备 3 个基本条件 : 一是燃油与空气混合成一定 数 量的可燃混合气 ; 二是可燃混合气达到一定 的温
了启动时的可控性 , 改善了柴油机的启动性能 。
1 启 动 过 程 设 计
基于 M C55的 3 P 5 2位高性能电控单元 , 将启动 过程分为启动初期 、 加速期 、 过渡期和转速闭环控制
Wa gHo g o g Z a gYo tn , o gQig u ,L i c u n n r n , h n uo g Xin n h i i a h n& L i h a J n i e un T s
Sho colfMehncl n eiu r n i eig eigIs t eTcnl y e n 10 8 o ca i d Vh l gh r ,B in tu eh o g ,B l g 0 0 1 aa c aE e n j nit o i t
r i d e e n i e al is l gn .T e r s l h w h t atr p r me e p i z t n t e s r p o e s o e d e e n i e e h b t e h e u t s o t a f a a tr o t s e miai h t t r c s f t is l e gn x i i o a h s h e t r s o u c e p n e o d s oh e sa d s l p e v rh o . t e f au e fq i k r s o s ,g o mo t n s n mals e d o e s o t
Ke ywo d r s:Hi h e s e c mm o r i dis le i g pr sur o n a l e e ng ne;St t c nt o ar o r 1
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中 图分 类 号 : K4 1 4 T 2 . 文献标志码 : B 文章 编 号 :1 0 — 2 2 2 1 ) 60 0 —5 0 12 2 ( 0 0 0 — 0 60
柴 油 机 在 起 动 时 缸 内温 度 及 润 滑 油 温 度 低 导 致 摩 擦 阻 力 大 , 缩 温 度 、 力 较 低 , 致 燃 油 雾 化 和 压 压 导
M a lb Smuik建 立 起 动 工 况 喷 油 量 的 仿 真 模 型 , 线 仿 真 后 在 1 台 4 B1高 压 共 轨 柴 油 机 上 进 行 了 起 动 油 量 的 ta / i l n 离 J
优 化标 定 试 验 试 验 结 果表 明 , 化后 的 柴 油机 起 动迅 速 可 靠 , 优 转速 过 渡 平稳 。 关 键 词 : 油 机 ;高压 共 轨 ;起 动 ;控 制 策 略 ; 真 ; 定 柴 仿 标
能力 的降低 , 对喷 油量 和 目标 轨压补 偿 。因此 , 需 决 定 起 动 成 功 与 否 的 关 键 时 期 为 起 动 阶 段 与 稳
定 阶段 。
_( I

国Ⅳ排 放法规 所采 用 的测 试循 环取 消 了以往发动 机 起 动后 不采样 的 4 怠速 , 0S 均从 发动 机 起 动瞬 时就 开始采样 。在 高压 共 轨 柴油 机 起 动过 程 中 , 喷油 主
预动作 起动
— ●— ————一
③伸 ②速 ①期 起 动 延 加 初 期 时 间
稳定

1 起 动 过 程 分 析 及 油量 控 制策 略优 化 方 案
1 1 起 动 过 程 分 析 .
l 暖机 l
— ● 一
———— ——' I ・●—-
图 1 起 动 各 阶段 划 分
此 时开始 喷油 , 轨压 由原 来 的开 环控 制 转 为 P D闭 I
环控 制 ; 3 )起 动 延 伸 期 随 转 速 进 一 步 上 速 ” 间 , 动 机 进 入 起 动 延 伸 与“ 之 发
影 响_ , 5 即当轨 压 达到 一 定数 值 能够 确保 喷油 雾化 ]
柴油机起 动是 一个 瞬态过 程 。一般所 说 的起 动 过程是 指发 动机在 外力作 用下 开始转 动直 到达 到怠 速转速 的过程 。柴 油机起 动一般 均采 用大 油量起 动 方式 , 喷 油量 过 大 将 导 致 混 合 气 过 浓 , 方 面 使 但 一
HC 和 P 排 放 增 加 l , 一 方 面 , 动 机 采 用 等 油 M _ 另 3 ] 发
第 6 ( 第 11 ) 期 总 9 期 21 0 0年 1 2月





No.6 Se ilNo.1 1) ( ra 9
D e .2 0 c 01
V EH I CLE ENG 1 E N

设计 计算 ・
共 轨柴 油 机 起动 油 量 控 制策 略 优 化及 试验 研究
量 对 柴 油 机 起 动 性 能 及 排 放 的 影 响 最 大 , 喷 射 提 主
饥怠 速 一


/, 、 \ ,-
前 角与共 轨压 力 的 影 响次 之 l 。因此 , 动 油量 控 2 ] 起 制是 顺利起 动及 改善 排放特 性 的关 键 。
功 义 跛 l 动/。 I 转 速 一 一
气也会 使 HC和 P 排放 增加 。因此 有必 要对每 个 M
阶段 油量进行 精确 控制 。 柴 油 机 整 个 起 动 过 程 由 4个 阶 段 组 成 : 动 ]预 作 阶段 、 动 阶段 、 定 阶段 和 暖 机 阶段 ( 图 1 。 起 稳 见 ) 在 起 动 阶 段 起 动 目标 轨 压 对 最 终 的起 动 时 间 有 显 著
陈黎君 袁银 男。 , ,朱 磊。 ,李鸿怀。
( . 苏大 学汽 车 与 交通 工程 学 院 ,江 苏 镇 江 1江 2 2 1 ; . 锡 威 孚 高科 技 股 份 有 限 公 司,江 苏 无锡 l0 3 2 无 243 ; 101
3 南通 大 学 ,江 苏 南通 2 6 1 . 2 0 9)
12 起 动 油 量 控 制 策 略 .
将起 动 阶段 进 一步 划 分 为起 动初 期 、 动加 速 起
期及 起动延 伸期 , 与 向怠速 过 渡 的转 速 稳定 阶段 并
衔接 , 阶段对起 动 油量进行 控制 。 分
1 )起 动 初 期 主 要 任 务 为 判 缸 和 快 速 建 立 轨 压 , 间 不 喷 油 , 免 因 喷 射 压 力 不 够 、 化 不 良 而 期 避 雾 引起 不 良燃 烧 【 ;
良好 时才 开始 喷 油 。在 冷起 动 时 , 了在 不 采 用任 为
何 辅 助 装 置 的 情 况 下 弥 补 蓄 电池 的 容 量 和 低 温 放 电
混合 气形 成质 量 差 , 动 机 燃 烧 不 良 , 使 5 ~ 发 致 0
8 的 HC和 C 排 放 出 自起 动 过 程 口 。 而 国 Ⅲ 、 O O ]
量 起动 , 着火后 转速 上冲 , 导致进 入怠 速前转 速大 幅 超 调 , 动稳定 性变 差 ; 当起 动喷 油 量 不 足时 , 起 而 失 火循 环增加 , 导致 转速 出现 间歇 窜 动 , 同时未燃混 合
2 )起动 加 速 期 当发 动机 转 速 大 于 “ 动 转 起
速 ”且轨 压超过 设定 喷油压 力时 , 入起 动加 速期 , , 进
摘 要 : 自主研 发 的基 于 F e sae S 21 位 电控 单 元 基 础 上 , 共 轨 柴 油机 的起 动 阶 段 划 分 为 起 动初 期 、 在 rec l 9 1 6 将 起 动加 速 期 、 动 延 伸 期 及 稳 定 阶 段 分 别 进 行 控 制 。针 对 各 个 阶段 的特 点 , 出各 自的 控 制 策 略 优 化 方 案 。利 用 起 提
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