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《电磁阀溢流控制式脉动喷油系统的数理模型与参数优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、内燃机学报第19卷(2001)第3期Vol.19(2001)No.3TransactionsofCSICE文章编号:100020909(2001)0320270205190059X电磁阀溢流控制式脉动喷油系统的数理模型与参数优化夏胜枝,王熙,刘峥,欧阳明高(清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084)摘要:电磁阀溢流控制式脉动喷油系统主要指的是电控单体泵、电控泵喷嘴、电控分配泵和电控泵2管2阀2嘴等4种系统。这些系统具有相同的工作机理。在建立此类新系统物理模型的基础上,通过使用MATL
2、AB软件,建立了系统的仿真数学模型。根据该模型,对系统进行了计算机辅助仿真计算。与喷射系统的油泵台试验结果对照表明,使用该模型可以方便灵活地对系统参数进行优化匹配,为此类电控喷射系统的深入研究提供了有效的工具。关键词:电控;模型;柴油机燃油喷射系统中图分类号:TK421.4文献标识码:ALAB平台的喷射仿真计算软件;通过计算机辅助分析引言和计算,对此类喷射系统的参数进行了优化匹配。电子控制是汽车发动机的一个重要发展方向。柴1喷射系统简介及工作原理油机采用电子控制技术为控制排放、节约能源、降低噪声、
3、改善发动机的综合性能提供了方便、灵活而有效的本文研究的电磁阀溢流控制式喷油系统均属于柱手段。电控柴油机的核心部分是电子控制燃油喷射系塞往复运动供油的脉动式燃油喷射系统。其中,电控分统。近年来研究开发的电控单体泵(EUP)、电控泵喷配泵系统一般用于轿车柴油机,图1为Zexel公司在嘴(EUI)、电控分配泵和电控直列泵2管2阀2嘴(PPVI)VE泵的基础上研制出的Model21型电控分配泵系[1][2]等柴油喷射系统,都是对传统机械供油系统进行电控统;电控泵2管2阀2嘴燃油喷射系统是清华大学正化改造的
4、电磁溢流阀时间控制式喷油系统。这些系统在开发的一种新型装置,一般用于中型柴油机,见图具有相同的新型工作原理和供油模式,因此,建立此类2;电控单体泵系统和电控泵喷嘴系统一般用于重型和系统的物理模型并进行分析具有十分重要的意义。大型柴油机,图3和图4分别为Bosch公司开发的一[3]本文以新型电控泵2管2阀2嘴柴油喷射系统为主种电控单体泵2管2嘴系统和一种电控泵喷嘴系[4]要研究对象,进行了理论分析并开发了基于MAT2统。各系统均包括电子控制系统和机械液力系统两图1电控分配泵系统图2电控泵-管-阀-嘴
5、系统结构简图Fig.1ElectronicdistributorpumpsystemFig.2SchemeofelectronicPPVIsystemX收稿日期:2000205207;修订日期:2000206229。基金项目:国家自然科学基金资助项目(59406006)及国家“九五”攻关项目(962A16201203)。作者简介:夏胜枝(1973-),男,博士生。2001年5月夏胜枝等:电磁阀溢流控制式脉动喷油系统的数理模型与参数优化·271·图3电控单体泵系统图4电控泵喷嘴系统Fig.3Elec
6、tronicunitpumpsystemFig.4Electronicunitinjectorsystem大部分。柱塞的截面积;up为柱塞顶燃油流速;pa为低压腔压电子控制系统主要包括电控单元软、硬件;机械液力;pb为喷孔外背压。旁通阀阀口处的边界状态取决力系统则由喷油泵、高压油管、旁通阀、喷油器和低压于阀的工作状态。按此模型可进行3管、3边界的压力系统所组成。这两部分之间以电磁控制旁通溢流阀接波动分析,从而得知嘴端喷油过程的物理特征。口,直接控制柱塞腔内燃油压力的建立或泄流,实现对喷射过程的直接
7、数字控制。喷油量和喷油定时通过电磁控制阀关闭时间的长短和关闭时刻来调节。油泵柱塞只起供油加压作用,不再承担供油调节功能,因而,油泵的结构可以得到简化和强化。电磁控制阀放置在油泵和喷油器之间某一特定位置,传统脉动式供油系统中的液力过程和压力波传播模式有所改变,产生一种新的喷射调节机理,喷射特性得到改善。图5电磁阀溢流控制脉动式喷油系统简化模型Fig.5Simplifiedmodelofsolenoid-controlled2喷射系统的简化模型及理论分析jerk-pumpfuelinjectionsy
8、stem2.1系统的简化物理模型2.2喷射系统仿真计算的数学模型此类系统的电磁控制阀连接到高压油路中,将高根据管内压力波传播理论,管内任意时刻、任意点压油管分为2段,整个高压油路变为3管结构。所增加的压力p和速度u与到达该点的前进波pR、uR和反射的第3路油管为旁通高压油路,它的一端与高压油路波pL、uL之间有如下关系:的分流点相连,另一端为控制阀的阀口。p-p0=pR+pL(1)通过分析,建立了电控脉动式燃油喷射系统的简u-u0=uR+uL(2)化物理模型,如图5所示。图中A点为
