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《gd_1高压共轨式电控柴油机的怠速控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、内 燃 机 学 报第20卷(2002)第4期 Vol.20(2002)No.4TransactionsofCSICE文章编号:100020909(2002)0420324205200069XGD-1高压共轨式电控柴油机的怠速控制策略研究冒晓建,肖文雍,杨 林,卓 斌(上海交通大学内燃机研究所,上海200030)摘要:基于GD21高压共轨式燃油喷射系统,根据车辆和柴油机的运行特性设计了开环和闭环控制策略来改善怠速性能,同时一些新的调节方法如主动阻尼控制器、各缸平衡控制以及预喷射等也得到了研究和应用。试验结果表明,以上怠速控制策略的应用降低了车用柴油机的低怠
2、速稳定转速和转速波动,改善了怠速过渡特性,提高了车用柴油机的怠速性能。关键词:高压共轨系统;怠速控制;开环和闭环;主动阻尼控制器;各缸平衡;预喷射中图分类号:TK42318 文献标识码:A度决定,显而易见,怠速转速必须尽可能保持最小。但引言是,怠速极限值应不至于使柴油机在加载等运行条件 为了满足越来越严格的柴油机排放法规,作者开下发生转速下降,甚至停机。因此,必须进行怠速稳定发了高压共轨式电控柴油机,即GD21柴油机。该机可性控制以减少怠速波动。车用柴油机在怠速时最易受通过自由控制喷油量、喷油始点、喷油率及喷油压力等到用电设备使用情况的影响,如空调(AöC)的开关、参数,形
3、成理想的喷射规律,如预喷射、三角形喷射和动力转向、各种用电设备如灯的开关、蓄电池充电、与靴形喷射等,从而改善其燃烧过程。自动变速箱档位啮合等都会导致怠速转速产生波动, 高压共轨式燃油喷射系统是一种全电子控制系严重时还会引起柴油机熄火。上述情况限制了最低怠统,采用直接数字控制,响应速度较快。这使得怠速的速值。怠速时运转不稳定还会致使柴油机输出扭矩波实时控制成为可能。作者分析了车用柴油机怠速不稳动,从而激起整个驱动系统的扭振,它不仅会引起车身定因素,采用了多种措施如怠速开环和闭环控制、主动振动,使车辆的操纵性能变坏,降低了汽车的舒适性,阻尼控制器、各缸平衡控制以及预喷射等来减小怠速
4、而且还会产生较大的噪声,影响传动系统的寿命。因时的转速波动、运转噪声、油耗及排放,从而提高了柴此,必须使用怠速控制来改善车用柴油机的性能。油机的怠速性能。2 怠速控制策略1 车用柴油机怠速性能分析 针对以上因素,作者充分利用GD21高压共轨式 怠速运行是车用柴油机最重要的运行工况之一,燃油喷射系统的优越性,在不增加硬件设备的前提下,尤其是随着汽车保有量的不断增加,城市交通状况得利用软件编程设计了如下怠速控制策略。该策略综合不到及时改善,使柴油机处于怠速工况的运行时间越考虑了柴油机和车辆的各种运行工况,通过对喷油量、来越多,车辆燃油消耗有相当大的比例归因于此,所以喷油始点、喷油
5、率及喷油压力等的综合控制,实现了良对这一工况的控制显得越来越重要。好的柴油机怠速性能。 当车用柴油机处于怠速状态时,柴油机温度较211 基本控制(开环和闭环控制)低,气缸漏气量大,使压缩温度、压力较低。因此燃油雾 基本控制包括开环控制和闭环控制。化不好,混合气形成不均匀,燃烧不充分。另外,怠速时 怠速开环控制一般用于可预见或可重复的工况供油量较小,各缸供油量不同和每缸供油量的波动很控制,如:负载的突然变化(空调、蓄电池、动力转向大,在不同的冷却水温下保持稳定转速所需的喷油量等),高怠速暖机(克服冷机摩擦等),起步,急减速,排不同,都会造成燃烧过程恶化、排放性能变差。气制动,
6、过热保护等过渡工况(瞬时工况)。在这些过程 怠速时,柴油机的油耗由各部分的功效和怠速速中,电控单元(ECU)首先根据各传感器的信息和事先X收稿日期:2001212213;修订日期:2002202211。作者简介:冒晓建(1969-),男,博士,主要研究方向为发动机及车辆电子控制。2002年7月 冒晓建等:GD21高压共轨式电控柴油机的怠速控制策略研究·325·存入的策略选定目标怠速,然后计算出当前的怠速油量误差等等。换句话说,闭环控制不但可以克服各台柴量,对于柴油机实际运行转速到底如何并没有检查。油机之间的差别,还可以克服柴油机在整个使用寿命 怠速闭环控制是主
7、要的控制方式,ECU并不只计内随着使用时间增加而产生的各种变化。算喷油量,而且要记录下当前的喷油量,然后通过转速 怠速闭环控制一般采用比例积分PI控制器,有时信号检查由此导致的柴油机运行速度,并与目标怠速还采用微分DT1预控制器进行预调,即比例积分微分相比较,从而决定下一次的喷油量,如图1所示。显然,PID(Proportion2Integral2Derivative)控制方式,如防闭环控制的喷油量要比开环控制的更精确,因为闭环止起动后的转速快速下降或加速踏板快速丢开后转速控制
