均质压燃燃烧闭环控制系统的开发和试验研究.pdf

《均质压燃燃烧闭环控制系统的开发和试验研究.pdf》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、第33卷第2期内燃机工程V01．33No．22012年4月ChineseInternalCombustionEngineEngineeringApril．2012文章编号：1000--0925(2012)02一0028一05均质压燃燃烧闭环控制系统的开发和试验研究曲栓，石磊，邓康耀(上海交通大学动力机械与工程教育部重点实验室，上海200240)330022DevelopmentandExperimentalStudyofCycle-BasedCombustionControlSystemQuShuan，SHILei，DENGKang-yao(KeyLab

2、oratoryforPowerMachineryandEngineeringofMinistryofEducation，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：AclosedloopcontrolsystemwithC02in—cylinderinjectionwasusedinhomogenouschargecompressionignition(HCCI)combustiondieselengine．Thedevelopedcycle-basedclosedloopcombus

3、tiontimingcontrolsystemcomprisedmainlymodulesforcylinderpressuresampling，combustioncharacteristicparametercalculatingandcontrolparameterupdating．Comparedtheparameters，suchascrankanglescorre—spondingtOmax．combustionpressure(铷。。)，max．pressureriserate(伽。，)，andfuelburnfraction50％(CA5

4、0)，theCA50waschosenasthefeedbackparameter．TheexperimentalresultsrevealthatcombustiontimingcanberapidlycontrolledbyusingC02injection．Thesystemcanwellfollowthetargetstepinputandrejectsystemdisturbancessuchasloadandspeed．0概述摘要：以缸内喷射CO：为控制手段，实现了对柴油均质压燃(HCCI)燃烧的闭环控制。开发了基于循环的燃烧相位闭环控制系统

5、，试验研究了系统的开环和闭环性能。基于循环的燃烧闭环控制系统包括气缸压力采集、燃烧特征参数计算和控制参数更新等模块。经过对最高燃烧压力对应的曲轴转角(妒，)、最大压力升高率对应的曲轴转角(协)和燃烧分数为50％时对应的曲轴转角(CA50)等参数的比较，决定选择CAS0作为反馈参数。试验结果表明：用C0：喷射作为执行器能实现燃烧相位的快速控制。系统能很好地跟踪CA50阶跃输入，并且在转速和负荷干扰存在的情况下实现对CA50的控制。关键词：内燃机；燃烧闭环控制；均质压燃；CO：喷射；基于循环Keywords：ICengine；combustionclosed

6、loopcontrol；homogeneouschargecompressionignition(HCCI)；C02injection；cycle—based中图分类号：TK421．2文献标识码：AHCCI燃烧一个很重要的问题是燃烧相位的控制。传统的压燃或火花点火发动机都有一种直接的燃烧相位控制方法。压燃发动机通过调节喷油定时实现，火花点火发动机通过控制点火正时实现。而HCCI燃烧缺少一种直接的燃烧控制手段，其点火正时由压缩终点的压力、温度场和浓度场决定。在低负荷时，燃烧相位过于滞后，出现失火；中高负荷时，燃烧相位过于提前，容易出现爆震。这说明有必要对H

7、CCI燃烧采用闭环控制。在一台Scania6缸发动机上，通过实时调整正收稿日期：2010-10-28基金项目：国家重点基础研究发展规划资助项目(2007CB210003)；博士后科学基金项目(20100470697)作者简介：曲栓(1982一)．男．博士后，主要研究方向为内燃机燃烧与排放控制，E-mail：qeshean@sjtn．edn．en；邓康耀(联系人)，教授，博士，E-mail：kydeng@sjtu．Me．∞。2012年第2期内燃机工程·29·庚烷和异辛烷2种燃料的喷射比例来调节燃烧相位(以CA50表示)，调整喷射量来调节负荷(以平均指示压力

8、P。，表示)，从而实现燃烧相位和负荷的闭环控制[1]。采用3个比例一积分一微分(