高压共轨控制策略

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1、3.6高压共轨柴油机电控系统基于工况的控制策略研究发动机的电子调速特性曲线是计算高压共轨柴油机油量基本值的依据。调速特性曲线的基本形式如图3-11所示。3-11柴油机调速特性曲线其作用包括：

2、、起动工况油量控制，保证柴油机能够正常起动；2、怠速工况油量控制；3、全负荷工况油量控制，防止柴油机超负荷运行；4、部分负荷工况油量控制，柴油机大多时候工作在部分负荷，工况在部分负荷问变化时需要保证车辆的可操作性；5、限速工况油量控制，防止柴油机超出标定转速运行和发生“飞车”现象。上面的5部分作用分别体现在图3.1丨中调速特性曲线上的1、2、3、4、5曲线段内。调速特性曲线在ECU中以三维MAP表的3

3、.6高压共轨柴油机电控系统基于工况的控制策略研究发动机的电子调速特性曲线是计算高压共轨柴油机油量基本值的依据。调速特性曲线的基本形式如图3-11所示。3-11柴油机调速特性曲线其作用包括：

4、、起动工况油量控制，保证柴油机能够正常起动；2、怠速工况油量控制；3、全负荷工况油量控制，防止柴油机超负荷运行；4、部分负荷工况油量控制，柴油机大多时候工作在部分负荷，工况在部分负荷问变化时需要保证车辆的可操作性；5、限速工况油量控制，防止柴油机超出标定转速运行和发生“飞车”现象。上面的5部分作用分别体现在图3.1丨中调速特性曲线上的1、2、3、4、5曲线段内。调速特性曲线在ECU中以三维MAP表的形式

5、存储,X,Y,z轴分别为油门踏板位置、发动机转速和基本油量。3.6.2起动工况控制策略起动工况虽然只是一个短暂的过程，但却包含着许多变化迅速的因素，所以一直以来都是柴油机控制的难点。同时，起动过程是否迅速是衡量柴油机性能的一个重要指标，直接影响柴油机的工作可靠性和使用寿命。在柴油机起动过程中，特别是冷起动过程中，气缸壁与燃烧室的温度较低，混合气与气缸壁问的传热增大，而且起动转速很低，漏气量增加，使压缩终点的温度与压力均较低。另外，低温时燃油粘性增大，使燃油的蒸发与雾化恶化，影响了混合气的形成。以上原因导致了柴油机起动困难。基于此，本文设计了实现高压共轨柴油机起动工况的控制策略，分别对共轨压

6、力和喷油量进行控制。3.6.2.1起动工况共轨压力控制在起动过程中，为促进燃油与空气的混合，必须迅速建立起足够高的喷射压力。高压共轨柴油机燃油喷射系统的喷射压力可以灵活控制，在极低的转速下，也可以建立较高的压力。为了迅速建立共轨压力，在起动过程中采用开环控制方式，达到目标压力后，采用闭环控制方式维持。按照起动过程的状态变化，将压力控制划分为如下三个阶段：pcv脉冲1JTJTJTTLTpcv脉冲2rLTLTLTLrL凸轮行程凸轮行程2/汽不、必'pcv脉冲]~

7、_J—]PCV脉冲2―

8、_

9、―

10、_

11、~图3・13第1阶段工作原理示意图图・14第2阶段工作原理示意图在第1阶段里，柴油机在起动初期拖

12、转转速较低，ECU无法检测到判缸信号时，不能按照正常的凸轮相位驱动PCV阀实现供油。因此,ECU根据采集到的转速信号计算出瞬时转速，再计算柱塞供油行程的一半，即300CAM所对应的时间，来驱动两个PCV阀分别交替工作。由图3.13的工作原理示意图可以看出，不论PCV阀最初的工作始点对应什么凸轮相位，其有效供油行程始终是全部供油行程的1/2。这种开环控制方式可以在ECU的控制时序建立之前就驱动供油泵供油，加速了起动目标共轨压力的建立。在第2阶段里，当ECU检测到判缸信号、建立控制时序后，在起动目标共轨压力尚未达到之前，ECU按照与转速同步的方式驱动两个PCV阀交替工作，在整个压油行程中，EC

13、U发出PCV阀关闭指令，以开环的控制方式迅速建立目标喷射压力，其工作原理如图3・14所示。在第3阶段里，当共轨压力达到目标压力值，但是发动机的转速尚未达到最低怠速之间，ECU采用闭环控制方式来维持起动的目标共轨压力，直至转入怠速工况。3.6.2.2起动工况油量控制起动工况的油量控制主要考虑转速和冷却水温的影响，在转速低时喷油量大，随转速提高喷油量逐渐减小至怠速油量；ECU根据冷却水温度判断柴油机的冷热状态：冷机时增大喷油量使燃油蒸发、雾化的数量增大，以改善起动性能；热机时适当减小喷油量以避免冒黑烟。这是一种通用的起动控制策略且能取得较好的效果。起动油量由基本油量与加浓油量组成，其控制流程如

14、图3・15所示。基本油量是冷却水温度与柴油机转速的函数，通过查起动油量MAP（如图3.16示）获得。加浓油量控制实际上是在控制流程中加入了一个定时环节，在起动状态下经过时间f,后喷油量开始增长，增长量叠加到根据冷却水温和转速确定的油量上，最终喷油量被允许的最大起动喷油量限制。根据该起动流程，当遇上前述的特殊情况时，喷油量会随时间自动增长直至完成起动。计时匕冷却水沒J转速起动限制油量MAPMIN*目标油量『起动油量MAP图