VM高压共轨式柴油机共轨压力控制算法研究.pdf

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1、第31卷第4期2010年8月内燃机工程ChineseInternalCombustionEngineEngineeringV01．31No．4August．2010文章编号：1000--0925(2010)04--0096--04VM高压共轨式柴油机共轨压力控制算法研究孟长江，褚全红，白思春，王孝，杨凤秋，姜承赋(中国北方发动机研究所，大同037036)StudyonCommonRailPressureControlofVMHighPressureCommonRailDieselEngineME

2、NGChang-jiang，CHUQuan-hong，BAISi‘chun，WANGXiao，YANGFeng-qiu，JIANGCheng-fu(ChinaNorthEngineResearchInstitute，Datong037036，China)310086Abstract：Correspondingtodifferentenginestates，thecontrolstrategiesforthecommonrailsystemunderthethreestatesweredevelo

3、ped．Inthecontrolstrategies，thefeed-forwardcontrolalgorithmcombinedwiththefeedbackalgorithmwasadoptedtoaccelerateresponseofthecommonrailsystem，andatransientcorrectingalgorithmwasaddedtopreventtherailpressurefromexcessiveovershooting．Actualtestdemonstr

4、atesthattherailpressureovershootinginstartconditioniSabout15MPaandthetransientperiodiS7s；andtherailpressuredeviationforsteadystateis0．5MPa．Evidently，introducingthecontrolstrategiespresentedinsteadofthetraditionalPIDcloseloopcontrolstrategy，therailpre

5、ssureovershootingisdecreasedsignificantly．0概述摘要：根据发动机的不同状态，设计了共轨控制系统三种控制状态下的控制策略。为加快共轨系统的响应，在控制策略中采用了前馈结合反馈的控制算法，并加入瞬态修正以避免轨压的过度超调。试验结果表明：起动轨压超调量为15MPa左右，过渡时间7S，稳态轨压波动0．5MPa；该控制策略与传统PID闭环相比，瞬态过程可显著减小轨压超调。关键词：内燃机；柴油机；共轨；轨压；控制Keywords：ICengine；dieselen

6、gine；commonrail；commonrailpressure；control中图分类号：TK421．4文献标识码：A面临环境和能源的双重挑战，人们对柴油机的燃油经济性、动力性和排放水平都提出了更高的要求。高压共轨燃油喷射系统可独立控制喷射轨压、喷射定时和喷射油量，因此可借助多次喷射和优化喷油率等多种技术达到提高燃油经济性、减少排放及噪声的效果，是目前最先进的燃油喷射控制系统，并被认为是20世纪内燃机行业的重大突破之一[1’2]。在高压共轨燃油喷射系统中，共轨压力可灵活控制，并与喷射时间一

7、起决定了喷射油量，因此共轨压力的控制精度是影响发动机性能的重要因素之一，其控制算法的开发也成为高压共轨电控系统的一个关键技术。共轨压力的控制可采用PID控制、模糊控制、神经网络控制等算法。对于传统的PID控制器，由于柴油机工作过程的非线性和时变性，在获得较佳的稳态控制效果后，往往难以兼顾突变的瞬态过程。对于传统的模糊控制器，其本质相当于非线性的PD控制，由于没有积分环节，常存在稳态误差。神经网络算法常由于过大的计算量，难以在实际的发动机控制中进行实时运算。本文以VMR425DOHC柴油机共轨系统

8、为研究收稿日期：2008-12-11作者简介：孟长江(1970一)，男，高级工程师，主要研究方向为发动机控制系统硬内燃机测试仪器等．E—mail：mq$355@163．COIn。2010年第4期内燃机工程·97·．对象，在简要介绍其机械系统组成及轨压调节原理后，根据发动机不同状态开发了相应的控制策略，其轨压控制算法是在传统变参数PID控制算法的基础上增加了一阶滤波算法以减缓目标轨压的突变。试验结果表明：起动过程中，开环控制可加快轨压建立过程；闭环控制过程中，前馈结合反馈的控制算法可实现稳定、快速