基于氣缸壓力的共軌柴油機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計

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基于氣缸壓力的共軌柴油機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計

共軌噴射系統(tǒng)能夠精確靈活控制噴油定時和噴油量，從而改善燃油經(jīng)濟(jì)性，并降低排放。開發(fā)了共軌（CR）柴油機(jī)發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)（EMS）。共軌壓力（CRP）由一種前饋加反饋控制結(jié)構(gòu)所控制。基于氣缸壓力實時計算燃燒的熱釋放速率（HRR），以檢測不同CRP下的控制性能、噴油定時和噴油脈沖寬度（IPWS）。試驗結(jié)果表明，熱釋放過程可以由噴油定時進(jìn)行精確控制。

基于CR試驗臺和柴油機(jī)的試驗數(shù)據(jù)開發(fā)了渦輪增壓共軌柴油機(jī)的控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)。在燃燒相位合適時，能夠達(dá)到最大制動力矩。更先進(jìn)的噴射定時一般需要更高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，從而在各轉(zhuǎn)速情況下產(chǎn)生最大有效功率。柴油機(jī)的NOx和PM的排放量一般都高于汽油機(jī)。柴油機(jī)包括CR系統(tǒng)、可變幾何渦輪增壓器（VGT）和EGR系統(tǒng)等，能使污染物的排放量、噪聲和耗油量減少。開發(fā)的EMS協(xié)調(diào)多個執(zhí)行器。發(fā)動機(jī)控制單元（ECU）的校準(zhǔn)基于CR系統(tǒng)、EGR系統(tǒng)和二級增壓系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的控制參數(shù)如空氣質(zhì)量、流量、速率、噴油定時和共軌壓力，其校準(zhǔn)是基于柴油機(jī)與生物柴油的混合燃料。

CR系統(tǒng)能夠?qū)RP、噴油定時和IPWS進(jìn)行同時控制，因此可精確控制燃油量與燃燒相位。噴油定時和噴油壓力會影響柴油機(jī)的性能。多次噴射策略采用閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，以求達(dá)到所需的氣缸壓力。在不同的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷條件下，為了供給發(fā)動機(jī)精確的燃油量和可燃混合氣，軌道壓力準(zhǔn)確、快速調(diào)節(jié)是必要的。在未來，開發(fā)的EMS可用于閉環(huán)燃燒與氣缸壓力反饋控制。

Chia- Jui Chiang et al. 2014 The 4th Annual IEEE International Conference on Cyber Technology in Automation, Control and Intelligent Systems, Hong Kong-June 4-7,2014.

編譯：王亮