柴油机高压共轨燃油喷射系统控制策略仿真研究.pdf

哈尔滨工程大学
硕士学位论文
柴油机高压共轨燃油喷射系统控制策略仿真研究
姓名:李金华
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:宋恩哲
20090301
摘要随着节能、减排标准的不断提高,柴油机性能的改善提出了更高要求。高压共轨燃油喷射系统作为一种高度柔性控制喷油系统,在提高柴油机性能方面具有显著的优势,成为柴油机燃油喷射技术发展的趋势。控制策略的研究是实现高压共轨燃油喷射系统全工况灵活控制研究的重要内容。本文按照“涂7⒛J剑圆裼突哐构补烊加团缟湎低晨U沽丝刂策略仿真研究。首先在分析高压共轨燃油喷射系统的结构和工作原理的基础上,利用高性能动态仿真建模软件捎没斫S胧匝榻O嘟岷的方法,建立了一种用于控制分析的高压共轨柴油机动态仿真平均值模型,其包括柴油机本体模型和高压共轨燃油喷射系统模型。然后设计了不同工况下共轨压力、喷油量、喷油正时、转速的控制策略,并利用/咖、砑⒘丝刂破鞣抡婺P停辛朔抡娣治觥=峁砻鞴煅控制稳定,喷油量及喷油定时控制精确,柴油机的起动、怠速、负荷突变等工况的控制满足要求。同时还通过仿真分析了控制参数、结构参数变化对控制效果的影响,进一步优化了控制策略。最后,利用标准组件系统与搭建了实时仿真平台进行了快速控制原型测试,测试结果与离线仿真结果一致,进一步表明开发的控制策略满足控制要求,为真实控制器的开发奠定了基础。同时也为今后其它型号柴油机高压共轨燃油喷射系统控制策略的开发提供了参考和指导。柴油机;高压共轨;控制策略;仿真关键词:哈尔滨工程大学硕士学位论文
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砷年多月耆互铆年弓月侈日导师┳:勺衫么哈尔滨工程大学学位论文原创性声明学位论文授权使用声明作者┳:夺鱼午作者┳:鸯垒锋尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。年多月应日文中指出,并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式库进行检索,可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈口在授予学位个月后解密后晒豕こ檀笱徒挥泄夭棵沤斜4妗⒒惚嗟取本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在本论文不包含任何其他个人或集体己经公开发表的作品成果。对标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:本人完全了解学校保护知识产权的有关规定,即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据学位论文,可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合本论文υ谑谟柩缓蠹纯口,
第绪论课题研究背景和意义能源危机与环境污染已经成为阻碍当今社会发展的主要问题。柴油机既是能源消耗大户,又是环境污染的罪魁祸首之一。进一步降低燃油消耗率、控制排放是柴油机今后的主要发展方向川。目前,最佳组织燃烧过程是解决上述问题最基本的有效措施。燃油喷射系统是燃烧过程控制的关键环节。从减少排放和降低油耗的目的出发,喷油系统应具有高的喷油压力,以及优化控制喷油量、喷油正时和喷油率。高的喷油压力,可以使燃油喷雾细化,形成良好的油气混合物,从而减少预混合燃烧的比例,缩短了着火滞燃期、喷油持续期和燃烧持续期,使得燃烧速度加快,从而提高效率,改善排放。喷油压力越高,燃料雾化越好,燃烧越充分,经济性、动力性和排放性的提高越明显。然而,在传统的燃油喷射系统中,喷油压力取决于柴油机的转速和负荷。低转速、高负荷时,很难得到高的喷油压力,因此柴油机在起动和加速时会冒黑烟,即使喷油压力力与转速、负荷无关,能够保持压力相对稳定,在高压喷射方面有着绝对的优势幢,。同时高压共轨燃油喷射系统还可实现喷油始点和喷油量的精确控制,可以灵活方便地进行预喷射和后喷射,以降低柴油机的噪声、颗粒和欧拧开展电控柴油机高压共轨燃油喷射系统的研究,符合我国能源政策和环境保护要求,有着广泛的应用前景。电控高压共轨燃油喷射系统将成为我国柴油机今后进一步降低油耗,满足更为严格排放法规的最有前途的措施之一。目前高压共轨电控燃油喷射系统已在国外轿车、重型卡车和船舶柴油机上得到广泛地应用,例如,德国疽丫兄瞥龅谌哐构补烊加喷射系统控制单元。而我国开展高压共轨电控燃油喷射系统研究的时间比较晚,到目前为止,还没有一项完全具有自主知识产权的柴油机高压共轨电喷系统投放市场,绝大多数国内生产柴油机企业通过与国外企业合作的形式,高达谋门缱煜低骋膊换崂狻8哐构补烊加团缟湎低撑缬脱哈尔滨檀笱妒宦畚
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