高压共轨柴油机起动工况的轨压控制

诊断仪显示轨
压偏小。
1.检查高压油
泵是否能够提 供足够的油轨
压力； 2.检查燃油计 量阀是否损
坏。
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高压油泵
高压油管
喷油器开启 压力250bar
共轨管 共 轨 压 力 传 感 器
1、打马达正常情况3s建立起动轨压大于250 bar
2、限压阀失效
3、滤网堵塞 4、燃油计量单元失效
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限 压 阀
滤 网
故障原因
第
8
步
轨压难以 建立
故障表现 解决方法
高压连接管
与喷油器连 接处密封不
严，泄露严
重等。
检查高压连 接管与喷油 器连接处密 封面压痕是 否规则。
OK
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二、故障分析
故障原因
第 发动机管理系统
1 （ ECU） 无法上
步 电。
故障表现
1. 通 电 自 检 时 故 障指示灯不亮； 2. 诊 断 仪 无 法 连 通； 3. 油 门 接 插 件 没 有5V参考电压。
解决方法
检查发动机管理 系统与各传感器 之间线束及保险 ，电源主继电器 ，以及点火开关 等方面。
①打开钥匙门，如果发动机故障灯闪亮一下大概2秒钟后熄灭表明ECU已上电且 自检已经工作正常。
②拔掉水温传感器，打开钥匙开关，用万用表量取该插接件线束电压，如果一根
线有5V电压，表明ECU已正常供电。
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故障原因 故障表现
解决方法
第 2 蓄电池电压 步 不足

收稿日期:2006206228;修回日期:2007202227作者简介:吴晨楠(1982—),男,上海市人,硕士,主要研究方向为电控发动机的控制策略研究;E 2mail :wuchennan @ 。

高压共轨柴油机快速建立起动油压的方法研究吴晨楠,祝轲卿,徐权奎,肖文雍,王俊席,杨　林(上海交通大学汽车电子技术研究所,上海　200030) 摘要:对G D —1高压共轨式柴油机已有的起动油压控制策略进行了理论分析和试验研究,在此基础上试验了多种改进方案,总结出两套优化起动油压建立过程的控制方法,经试验验证,柴油机冷起动过程中共轨油压能够更加迅速地达到目标值,为进一步优化高压共轨式柴油机冷起动性能和降低起动过程中的排放奠定了良好的基础。

关键词:柴油机;高压共轨;起动性能;共轨油压;油泵控制电磁阀;控制模式中图分类号:T K421.44 文献标志码:B 文章编号:100122222(2007)022******* 国内外柴油机冷起动研究成果表明,柴油机可靠起动需要一定浓度和温度的可燃混合气[1],高压共轨电控燃油喷射系统在起动伊始就由电控高压油泵向共轨管泵油,迅速建立起40M Pa 左右的喷油压力[2],大大促进了燃油的雾化,加速了可燃混合气的制备,达到了冷起动对混合气状态的要求。

高压喷射有利于着火延迟期的缩短,促进可燃混合气的及时燃烧,避免因着火点推迟而造成有效燃烧时间的缩短甚至出现不着火循环。

试验表明,在不同的冷起动环境温度条件下尽可能快的建立起足够高的喷油压力则可以提高发动机起动时第一轮喷油的燃烧质量。

作者在对已有的应用于GD —1高压共轨式柴油机的起动油压控制策略试验和分析的基础上,设计出了两种新型的起动油压建立的控制模式。

1　原策略分析GD —1高压共轨喷油系统采用电控轴向直列柱塞泵,两个3作用凸轮依次驱动柱塞压油,每个凸起与6缸机的每缸压缩上止点保持固定的相位关系。

两个柱塞腔顶端的油泵控制电磁阀(Pump Cont rol Valve )PCV1和PCV2控制各自进油阀的启闭。

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究
高压共轨柴油机是现代柴油机的一种重要形式，它采用了高压共轨技术，能够实现高效、环保、节能的特点。

其中，轨压控制策略及参数
的研究是高压共轨柴油机技术研究的重要方向之一。

轨压控制策略是指控制高压共轨中的燃油压力，以满足发动机不同工
况下的燃油需求。

目前，常用的轨压控制策略主要有开环控制和闭环
控制两种。

开环控制是指根据发动机的工作状态，预先设定好轨压值，然后通过
控制高压油泵的输出压力来实现轨压的控制。

这种控制策略简单、实
现成本低，但是对于发动机的工作状态变化较大的情况下，轨压控制
效果不佳。

闭环控制是指通过传感器实时监测发动机的工作状态，然后根据反馈
信号来调整高压油泵的输出压力，以实现轨压的控制。

这种控制策略
能够更加准确地控制轨压，适用于发动机工作状态变化较大的情况下。

除了轨压控制策略外，轨压控制参数也是影响高压共轨柴油机性能的
重要因素之一。

常用的轨压控制参数包括轨压上升时间、轨压下降时间、轨压稳定时间等。

这些参数的设置需要根据发动机的工作状态和
要求进行合理的调整，以实现最佳的燃油经济性和排放性能。

总之，轨压控制策略及参数的研究是高压共轨柴油机技术研究的重要
方向之一。

通过合理的轨压控制策略和参数设置，能够实现高效、环保、节能的特点，为发动机的性能提升和应用推广提供了有力的支持。

信号地120 赘 脉冲宽度调制信号 100 nF
0.2 赘
信号地 信号地 图 4 PCV 阀驱动电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3 试验过程
PCV 阀泄压工作过程,即比较实际轨压与目标轨 压的差值，轨压高于目标轨压 + 该轨压，则开启泄 压 PCV 阀。试验中轨压稳定在 140 MPa 时，目标轨
柴油机喷射油量
PCV 泄压激活油量 0
3） 采用相对控制模式。即实际轨压大于目标轨
志符从状态 0 变为 1 （PCV工作标志符状态 0 表示 压一定值，PCV 阀开始泄压，实际轨压小于目标轨
PCV 关闭，PCV工作标志符状态 1 表示 PCV 开启）， 压一定值，PCV 阀关闭泄压。这样在柴油机复杂工
PCV 阀开始泄压，轨压下降。
况中实际轨压始终紧跟目标轨压，不产生大的偏移。
的原因，并在高压共轨电控燃油喷射系统的基础上，通过在共轨管上增加 1 个自制的 PVC 阀，在 ECU 上增加一路
控制通道，设计了柴油机轨压的控制策略，分别对负荷突增、突降及反复加大、减小油门进行试验，结果表明采用
柴油机轨压的控制策略可有效改善柴油机轨压控制。
关键词：高压共轨；控制策略；轨压：无回油喷油器
PCV 阀驱动电路见图 4，由于不采用 DCDC 电
源，PCV 阀的驱动电路也得变简单，一个低边驱动
电路即可满足要求，硬件成本低。当 ECU 控制器发
出脉冲宽度调制信号，MOS 管工作，PCV 电磁阀线
圈工作，PCV 阀开始泄压。当 ECU 控制器在脉冲
宽度调制信号端发出个高电平 ，MOS 管不工作，
标轨压靠近并重合。
[1] 冒晓建. GD-1 高压共轨喷油系统电子控制的研究与电控供

（ ． 南大学 机械 程学院 ，江苏 无锡 ２４ ２ ； ． １江 １ １２ ２ 无锡威孚高科技股份有限公 ｔ ，江苏 无锡 ２ ４ ０ ｄ １００）
摘要 ： 对 高压泵性 能检 测 系统对轨 压控 制精 度要 求 比 实际 车用 系统 高得 多的 情 况 ， 针 分析 了共 轨 高压 泵性 能检测 的要 求 ， 用压 力控 制 阀代替 喷 油器 ， 采 避免 了喷 油 器喷油 产生 的轨 压 波动和 流量脉 动 对测试精 度 的影响 ． 立 了试验 台轨 压控 制模型 ， 究 了轨 压控 制策 略 ， 建 研 以可驱 动 压 力控 制 阀 的 试验控 制 器代 替 电控 单 元 （ Ｃ ． 据 系统 的特 点 设 计 了 以 Ｔ ３ ０ Ｆ ４ ７ 数 字 信 号 处 理 器 Ｅ Ｕ） 根 Ｍ￥２ Ｌ ２ ０
然取 得 了较 大 的成果 ， 但离 大规模 产 品化还 有距 离 ， 性能 试 验 设 备 还 处 在 对 传 统 设 备 进 行 改 造 的 阶
●
压 力控 制 阀的开度 决 定 ． 量 计所 测 流 量 即代 表 了 流
高压 泵 的供油 量． 制 器 则 根据 试 验 要 求控 制 流 量 控
其他信号
图 ２ 高 压 流 量试 验 曲 线
Ｆ ｇ ２ Ｒａｌ ｏ ｆｔ ｅ ｈ ｇ ｒ ｓ ｕ ｅ ｐ ｍｐ ｉ ｉ． ｉ ｆ ｗ ｏ ｈ ｉｈ ｐ ｅ ｓ ｒ ｕ ｎ ｌ
力 ， 给与发 动机 功率相 对应 的燃油 量 ， 高燃油 经 供 提
收稿 日期 ： ０９— ８—３ ２０ ０ １
本 Ｄ Ｎ Ｏ公 司 等 ． 内在 共 轨 系 统 方 面 的研 究 虽 ＥＳ 国
基金项 目： 家科技史撑计划项 目（０ ７ Ａ ２ Ｂ ２ 江苏省汽车工程重点实验室开放基金资助项 目（ ｃ ０ ７ ２ ２ ０ Ｂ Ｆ ６ ０ ）； Ｑ ２００ ） 作者简介 ： 尤丽华 （９ ５ ） 女 ， １５ 一 ， 江苏淮安人 ， 副教授（ ｏｌ ｕ＠ｊ ｎｎｎ ｅ ｕｃ ） 主要从事机 电一体化测控 、 ｙｕｉ ａ ｉ ｇａ ．ｄ ．ｎ ， ｈ ａ 网像测量 的研究 安 伟 （９ ８ ） 男 ， １６ 一 ， 山东 临 沂 人 ， Ｌ， 教授 （ｎ ｅ ｊ ｎｎｎ ｅ ｕ Ｃ ） 主 要 从 事 机械 电子 工 程 的 研 究 ． 博 副 ａｗ ｉ ｉ ｇａ ．ｄ ．ｎ ， ＠ ａ

高压共轨柴油机轨压双闭环控制策略研究高压共轨柴油机是目前广泛应用于汽车和工程机械领域的一种高效、环保的动力装置。

而轨压控制是高压共轨系统中的关键技术之一，它直接影响着柴油机的燃烧效率和排放性能。

为了提高柴油机的动力性能和燃油经济性，研究人员提出了一种轨压双闭环控制策略。

轨压双闭环控制策略是指在高压共轨柴油机的轨压控制系统中，采用两个闭环控制回路来实现对轨压的精确控制。

其中一个闭环控制回路负责实时监测和调节轨压的设定值，另一个闭环控制回路负责根据实际工况动态调整轨压的控制参数。

具体而言，轨压双闭环控制策略的实施过程如下：首先，通过传感器实时采集柴油机的工作状态参数，如转速、负荷和环境温度等。

然后，根据这些参数计算得到当前工况下的轨压设定值。

接下来，将轨压设定值与实际测量值进行比较，得到轨压误差。

然后，根据误差的大小调节轨压控制器的输出信号，进而调整轨压调节阀的开度，使轨压逐渐接近设定值。

同时，根据柴油机的工作状态动态调整轨压控制器的参数，以保证轨压控制的精度和稳定性。

轨压双闭环控制策略的优点在于能够根据不同的工况实时调整轨压的控制参数，从而实现更加精准和稳定的轨压控制。

与传统的单闭环控制相比，轨压双闭环控制策略具有更高的控制精度和响应速度，能够更好地适应不同工况下的动力需求。

此外，由于轨压双闭环控制策略能够实时监测和调整轨压的设定值，因此柴油机的燃烧效率和排放性能也能够得到有效的改善。

然而，轨压双闭环控制策略也存在一些问题和挑战。

首先，由于柴油机工作状态的复杂性和多变性，轨压双闭环控制策略的参数调整和优化比较困难。

其次，由于柴油机燃烧过程的非线性和时变性，轨压双闭环控制策略的控制精度和稳定性还有进一步提高的空间。

最后，由于柴油机燃烧过程中的实时监测和调整需要大量的计算和数据处理，轨压双闭环控制策略的实施成本较高。

为了克服这些问题和挑战，研究人员正在不断探索和创新。

他们通过改进控制算法、优化控制参数，提高传感器的精度和响应速度，以及采用先进的计算和数据处理技术，来进一步提高轨压双闭环控制策略的性能和可靠性。

高压共轨控制策略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根据。

调速特性曲线的基本形式如图3一11所示。

其作用包含：l、起动工况油量操纵，保证柴油机能够正常起动；2、怠速工况油量操纵；3、全负荷工况油量操纵，防止柴油机超负荷运行；4、部分负荷工况油量操纵，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、限速工况油量操纵，防止柴油机超出标定转速运行与发生“飞车”现象。

上面的5部分作用分别表达在图3．1l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表的形式存储，x，Y，z轴分别为油门踏板位置、发动机转速与基本油量。

3．6．2起动工况操纵策略起动工况尽管只是一个短暂的过程，但却包含着许多变化迅速的因素，因此一直以来都是柴油机操纵的难点。

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与使用寿命。

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操纵策略，分别对共轨压力与喷油量进行操纵。

3．6．2．1起动工况共轨压力操纵在起动过程中，为促进燃油与空气的混合，务必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能够灵活操纵，在极低的转速下，也能够建立较高的压力。

为了迅速建立共轨压力，在起动过程中使用开环操纵方式，达到目标压力后，使用闭环操纵方式维持。

按照起动过程的状态变化，将压力操纵划分为如下三个阶段：在第1阶段里，柴油机在起动初期拖转转速较低，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。

要 因素是混合气 的形成和着火。柴油机可靠启动必 须具备 ３ 个基本条件 ： 一是燃油与空气混合成一定 数 量的可燃混合气 ； 二是可燃混合气达到一定 的温
了启动时的可控性 ， 改善了柴油机的启动性能 。
１ 启 动 过 程 设 计
基于 Ｍ Ｃ５５的 ３ Ｐ ５ ２位高性能电控单元 ， 将启动 过程分为启动初期 、 加速期 、 过渡期和转速闭环控制
Ｗａ ｇＨｏ ｇ ｏ ｇ Ｚ ａ ｇＹｏ ｔｎ ， ｏ ｇＱｉｇ ｕ ，Ｌ ｉ ｃ ｕ ｎ ｎ ｒ ｎ ， ｈ ｎ ｕｏ ｇ Ｘｉｎ ｎ ｈ ｉ ｉ ａ ｈ ｎ＆ Ｌ ｉ ｈ ａ Ｊ ｎ ｉ ｅ ｕｎ Ｔ ｓ
Ｓｈｏ ｃｏｌｆＭｅｈｎｃｌ ｎ ｅｉｕ ｒ ｎ ｉ ｅｉｇ ｅｉｇＩｓ ｔ ｅＴｃｎｌ ｙ ｅ ｎ １０ ８ ｏ ｃａ ｉ ｄ Ｖｈ ｌ ｇｈ ｒ ，Ｂ ｉｎ ｔｕ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｂ ｌ ｇ ０ ０ １ ａａ ｃ ａＥ ｅ ｎ ｊ ｎｉｔ ｏ ｉ ｔ
ｒ ｉ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ａｌ ｉｓ ｌ ｇｎ ．Ｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔ ａｔｒ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｔ ｅ ｓ ｒ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｅ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｅ ｈ ｂ ｔ ｅ ｈ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｆ ａ ａ ｔｒ ｏ ｔ ｓ ｅ ｍｉａｉ ｈ ｔ ｔ ｒ ｃ ｓ ｆ ｔ ｉｓ ｌ ｅ ｇｎ ｘ ｉ ｉ ｏ ａ ｈ ｓ ｈ ｅ ｔ ｒ ｓ ｏ ｕ ｃ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｄ ｓ ｏｈ ｅ ｓａ ｄ ｓ ｌ ｐ ｅ ｖ ｒｈ ｏ ． ｔ ｅ ｆ ａｕ ｅ ｆｑ ｉ ｋ ｒ ｓ ｏ ｓ ，ｇ ｏ ｍｏ ｔ ｎ ｓ ｎ ｍａｌｓ ｅ ｄ ｏ ｅ ｓ ｏ ｔ
Ｋｅ ｙｗｏ ｄ ｒ ｓ：Ｈｉ ｈ ｅ ｓ ｅ ｃ ｍｍ ｏ ｒ ｉ ｄｉｓ ｌｅ ｉ ｇ ｐｒ ｓｕｒ ｏ ｎ ａ ｌ ｅ ｅ ｎｇ ｎｅ；Ｓｔ ｔ ｃ ｎｔ ｏ ａｒ ｏ ｒ １

油器 。油 轨 的较 大 容积有 利 于削 减供 油压 力 的波动
１ 电喷 系统的组成
“ 高压共 轨 ” 的控 制系 统 由三大 部分 组成— — 传
感器 、 控制器 （ 又称 电控单 元 、 Ｅ Ｃ Ｕ） 和执行器 ， 控 制
器 与传 感 器和 执行 器组成 一个闭环控 制 系统 。高压 共 轨 喷射 系统将 燃 油压 力 的产生 和燃 油 的喷射 过程
和 由喷油 引起 的压 力震 荡 ，使油 轨 内 的油压 波动 控 制在 ５ ＭＰ ａ以下 ； 但 油 轨 的容 积 也 不 能 太 大 ， 以保
文 以博 世公 司 的高 压共 轨 柴油 喷射 系 统 （ 见图 １ ） 为
例， 说 明共 轨 油压 的控制 过 程 。
ｌ ２ ３ ４ Ｓ
低压 油路 包括 燃油 箱 、 带粗 滤器 的输 油 泵 、 进 油 管、 出油 管 、 细滤器 及高 压 油泵 的低 压 区。低 压油 路 的作 用是 为高 压油 路提 供 足够 的燃 油量 。 高压 油路 包括 高压 油泵 、 共 轨压 力传感 器 、 油 压 限制 器 （ 又称 限压 阀 ） 、 流量 限制 阀 和喷油 器 。 高压 油 路除 了产 生高 压油 以外 ，燃 油分 配 和燃油 计 量也 发 生在 高压 油路 部 分 。
动 的缺 陷。 高压共 轨 喷射 系统 的油 路分 为低 压油 路 和高 压
油路 两部 分 。
实现 电子 控制 的首选 方 案 ，是 采 用高压 共 轨柴 油喷
射系 统 。 目前 高压共 轨 柴油 喷射 系统 的生 产厂 家主
要有 博世 、 德 尔福 、 西 门子 、 电装等 几 家跨 国公 司 ， 本
管（ 称 为共 轨 管 、 油轨 ） ， 同时 供 给各 个 喷油 器 ， 并 且

!概述
随着世界石油资源日益短缺和人们环保意识 提高，人们对柴油机燃油经济性、动力性以及排 放的要求也不断提高。电控技术为柴油机的发展 带来新的变革，成为柴油机新的发展方向。其中， 柴油机高压共轨电喷技术以其高喷射压力、灵活 喷射控制等特性得到日益广泛的关注与应用。
柴油机高压共轨系统喷射燃油计量按 PT 计量 原理进行计量，即单次喷射油量与喷射压力 P 和 喷射时间 T 有关。喷射压 力 P 取 决于共轨压力。 喷射过 程中共轨压力 直接影响 燃油计量 。因此， 共轨压力必须控制准确，波动幅度小。
本文介绍一型高压共轨系统共轨压力控制原 理，制定了高压共轨系统共轨压力控制策略。开 发了高压共轨系统共轨压力闭环控制算法，编写 控制程序并通过平台试验验证了该闭环控制算法。
" 共轨压力控制原理
研究 的高压共 轨系统由 电控喷 油器、共轨、 电控高压油泵以及高压油管组成（见图 1）。电控 喷油器在控制电流的激励下打开，向气缸内喷油。
Qf in
P base
Po
上止点信号
n
T压检测点
P0
Pc 共轨
Pc<P0 Pc>P0
转速信号是否有效输出？
高压油泵
电控喷油器
图 # 共轨压力控制逻辑
在发动机起动初期，燃油凸轮 转速较低，凸 轮上止点信号不能有效输出。此时，ECU 按一定频 率 f 检测共轨压力。当发现共轨 压力超出设定值
#$%&’(%)* +$,$)-%& .’ /.00.’ +)(* 1-$,,2-$3/.’4-.* .5 6(7&3 1-$,,2-$ /.00.’ +)(* 82$* 9’:$%4(.’ ;<,4$0 5.- =($,$* >’7(’$

高压共轨柴油机轨压控制策略及参数研究引言•高压共轨柴油机是现代柴油机的一项重要技术，其燃油喷射系统中的轨压控制策略及参数是决定其性能的关键因素之一。

•本文将全面、详细、完整地探讨高压共轨柴油机轨压控制策略及参数的研究，深入分析其原理、方法和应用。

二级标题轨压控制策略三级标题开环控制•开环轨压控制是最简单的一种策略，其通过设定固定的轨压值来控制柴油机的燃油喷射量。

•优点：简单、稳定性好。

•缺点：无法根据不同工况实时调节燃油喷射量，存在燃油喷射量误差大的问题。

三级标题闭环控制•闭环轨压控制采用反馈控制的方法，在实际运行中通过传感器获得实时数据，并根据设定的轨压值进行控制调节。

•优点：实时性强，具有较好的自适应能力。

•缺点：系统复杂度较高，设计和调试困难。

三级标题模糊控制•模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法，可以应对柴油机工作过程中的不确定性。

•优点：具有良好的鲁棒性和适应性。

•缺点：计算量大，实时性较差。

三级标题自适应控制•自适应控制是根据工况的变化自动调节轨压控制策略的一种方法，可以根据柴油机的工作状态动态调整参数。

•优点：能够适应不同工况，提高控制精度。

•缺点：算法复杂，需要大量的实验数据作为支持。

二级标题轨压控制参数研究三级标题轨压控制精度•轨压控制精度是评价轨压控制策略的重要指标之一，直接影响柴油机的工作效率和排放性能。

•轨压控制精度的研究需要考虑传感器的准确性、控制算法的稳定性等因素。

三级标题轨压控制时间•轨压控制时间是控制策略的响应速度，影响柴油机的动态性能和燃油消耗。

•轨压控制时间的研究需要考虑控制系统的反应速度、传感器的采样频率等因素。

三级标题轨压控制稳定性•轨压控制稳定性是控制策略的一个重要指标，直接关系到柴油机的工作平稳性和可靠性。

•轨压控制稳定性的研究需要考虑控制系统的抗干扰能力、参数修正的准确性等因素。

三级标题轨压控制曲线形状•轨压控制曲线形状是控制策略的表现形式，可以通过调整参数来改变曲线形状以实现更好的控制效果。

电控柴油机高压共轨系统轨压控制的实验研究的开题报告一、选题背景电控柴油机高压共轨系统是当下柴油机领域的重要发展方向，相比传统的机械式柴油机，电控柴油机具有燃油经济性高、排放更清洁等优点。

其中，高压共轨系统作为电控柴油机的核心部件，其性能和稳定性直接影响到发动机的动力、响应和排放等方面。

在高压共轨系统中，轨压控制是其中的重要环节。

传统的高压油泵压力调节方法，常常存在压力波动大、压力调节时间长等问题。

因此，对于共轨系统的轨压控制研究，已经成为目前研究的热点之一。

二、研究目的与意义本次研究旨在通过实验方法，探究不同控制参数对高压共轨系统轨压控制性能的影响，并优化轨压控制策略，提高电控柴油机的燃油经济性和排放性能。

具体来说，本研究的目的和意义如下：1. 通过实验手段探究不同控制参数对高压共轨系统轨压控制精度和稳定性的影响，为优化高压共轨系统控制策略提供数据和方法支持。

2. 通过对高压共轨系统轨压控制策略的优化，提高电控柴油机的燃油经济性和排放性能，促进电控柴油机的发展。

三、研究内容本次研究将以实验方法为主要手段，探究以下内容：1. 针对高压共轨系统，设计测试实验平台，在实验室环境下模拟混合工况和各类控制参数下的运行情况。

2. 实验中，将在一定压力范围内，通过调节不同控制参数，比如进油压力、泵轮转速、电磁阀开启时间、驱动电压等，记录轨压随时间变化的曲线，对比不同控制参数下的轨压稳定性和精度。

3. 根据实验数据，分析各控制参数对轨压控制性能的影响，优化轨压控制策略，提高轨压控制精度和稳定性。

四、预期结果经过本次实验研究，我们预计可以得到以下结果：1. 确定高压共轨系统在各控制参数下的轨压控制性能曲线，结合实验结果分析不同控制参数对轨压稳定性和精度的影响。

2. 提出针对不同工况下的高压共轨系统轨压控制策略，以及实现优化控制的方法。

3. 提高电控柴油机的燃油经济性和排放性能，促进电控柴油机的发展。

五、研究方法本次研究主要采用实验方法，具体如下：1. 设计高压共轨系统测试平台，包括高压油泵、共轨、压力传感器、电磁阀等部件，并搭建实验室环境。

高压共轨柴油机轨压控制算法研究高压共轨柴油机是目前最为先进的柴油机技术之一，其采用了高压共轨燃油喷射系统，能够实现更为精准的燃油喷射控制，从而提高燃油利用率和发动机性能。

而轨压控制算法则是高压共轨柴油机中的重要组成部分，其能够实现对燃油喷射压力的精准控制，从而保证发动机的高效、稳定运行。

高压共轨柴油机轨压控制算法的研究主要包括以下几个方面：1. 轨压控制算法的设计与优化轨压控制算法的设计与优化是高压共轨柴油机研究的重要方向之一。

该方向主要研究如何通过改进控制算法，实现对燃油喷射压力的更为精准的控制。

目前，常用的轨压控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法、神经网络控制算法等。

这些算法各有优缺点，需要根据具体情况进行选择和优化。

2. 轨压控制算法的仿真与验证轨压控制算法的仿真与验证是高压共轨柴油机研究的另一个重要方向。

该方向主要研究如何通过计算机仿真和实验验证，验证轨压控制算法的有效性和可靠性。

目前，常用的仿真和验证方法包括MATLAB/Simulink仿真、硬件仿真和实验验证等。

3. 轨压控制算法的应用与优化轨压控制算法的应用与优化是高压共轨柴油机研究的另一个重要方向。

该方向主要研究如何将轨压控制算法应用到实际发动机中，并通过实验和数据分析，优化控制算法的性能和效果。

目前，常用的应用和优化方法包括实际发动机测试、数据分析和优化算法等。

总之，高压共轨柴油机轨压控制算法的研究是高压共轨柴油机研究的重要方向之一，其能够实现对燃油喷射压力的精准控制，从而提高发动机的性能和效率。

未来，随着技术的不断发展和创新，轨压控制算法的研究将会更加深入和广泛，为高压共轨柴油机的发展和应用提供更为坚实的技术支撑。

Ｋｅ ｒ ｓ ｈ ｇ － ｒ ｓ ｕ ｅｃ ｍｍｏ ｉ ｄ ｅ ｅ ｎ ｉ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔｏ； Ｉ ｏ ｔｏ； ｕ ｚ ｏ ｔｏ； ｅ ｄ ｏ ｗ ｒ ｏ ｔｏ ｙｗｏ ｄ ： ｉｈ ｐ ｅ ｓ ｒ ｏ ｎｒ ｌ ｉ ｓ ｌ ｇ ｎ ； ｒ ｓ ｕ ｅｃ ｎ ｒ ｌ Ｐ Ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ｆ ｚｙ ｃ ｎ ｒ ｌｆ ｅ ｆ ｒ ａ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌ ａ； ｅ
ＡＮ Ｙｕ ｉ ｇ， ＡＮＧ ｉｇ ｈ ｎ Ｚ ｑｎ Ｗ Ｊｎ ｃ ｅ ｐ．ｆ ｕｏ ｔ ｎ Ｓ ａ ｇａ Ｊａｔｎ ｎｖｒｉ ，ｈ ｎｈ ｉ ０ ２ ０ Ｃ ｉａ １Ｄｅｔｏ ｔ ｉ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｉ ｏ ｇ ｉｅｓｙ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ４ ， ｈｎ ； Ａ ｍａ ｏ ｏ Ｕ ｔ ２ Ｓ ｈ ｏ ｏ ｏ ｕｅ ｎ ｆｒ ｔ ｎ Ｈ ｈ ｉ ｎｖｒｉ ， ａｊ ｇ １０ ８ Ｃ ｉａ ． ｃ ｏｌ ｆ ｍｐ ｔｒ ｄＩ ｏｍａｉ ， ｅ ａ Ｕ ｉｅｓ ｙ Ｎ ｎｉ ０ ９ ， ｈｎ） Ｃ ａ ｎ ｏ ｔ ｎ ２
直接影响到燃油喷射压力和喷射持续时间 ，进而影 响缸 内燃 烧放 热规 律及 发 动机 的排 放 、动力 性能 指
第 ３ 期
２ １年 ６ ０ ２ 月
内燃机
Ｉ ｔｒ ａ ｍｂ ｓ ｏ ｇ ｎ ｓ ｎ ｅｎ ｌ Ｃｏ ｕ ｔ ｎ Ｅｎ ｉ ｅ ｉ
Ｎｏ ．３
Ｊｎ ２ ２ ｕ ． ０１
摘要 ：分析设计 了 已经被博世 、电装 、德尔福等公 司量 产化的模糊 ＰＤ控制器 ，增加 了模糊化前馈 控制环节 ，给 出了优化 Ｉ 的控制策 略和实现方法 。通过对 ＰＤ参数 的在线 白适应整定 ，实现 了在不同柴油机工况下对共 轨压力稳定性响应性 的最佳 Ｉ
Ａｐ ｌ ａｉｎｏ ｕ ｚ ｅ － ｄ ｕ ｔ ｇＰ Ｄ Ｃ ｎｒ ｌｎＦ ｅ ｆｒ ｒ ｐｉ ｔ ｆ ｚｙＳ ｌ ａ ｊ ｓｉ Ｉ ｏ ｔｏ ｅ ｄｏ ｗａ ｄｉ ｃ ｏ Ｆ ｆ ｎ ｉ ｎ

对于适应现代柴油机技术发展的需要是十分必要的
4.2 控 制 油 压 设 备 的 介 绍 １．高压油管 高压油管将供油泵中生成的高压燃油分配到各个气缸的喷油器中去 油管上装 有压力传感器和压力力限制器 如果发生异常高压 内压力下降 压力传感器用于检测燃油压力 ２．高压油泵和控制阀 控制阀的作用是用于调整高压共轨管内的燃油压力 轨内的燃油量 所以 供油量 当压力控制电磁阀 ＰＣＶ 开启 输送到柱塞室 时 燃油 ＰＣＶ 关闭 因此 当柱塞上升时 柱塞下行时 低压燃油从高压泵输油管经由 ＰＣＶ 则被输送的燃油在没有压力增 经过出油单向 早关闭 ＥＣＵ 若 ＰＣＶ 是开启状态 方法是调整供油泵供入共 向控制阀通电和断电的时间就决定了向高压共轨管．供入的 压力限制器开启 使高压油管 作为反馈量
通过压力控制电磁阀 ＰＣＶ ＰＣＶ 开启
行 柱塞腔内充油 此行程称为吸油行程 在油泵凸轮的上升段 柱塞上行 若 ＰＣＶ 则燃油未经压缩就回油 ＰＣＶ 关闭 不向共轨管供油 此段行程称为预压行程 则供油量越大 塞上行到某一位置时 共轨管内的油压越高 凸轮转角 简称为 ａｍ 则燃油经压缩后向共轨管供油 压油行程越长 此段行程称为压
无论 ＰＣＶ 的最初工作始点对应什么凸轮相位 当 ＰＣＶ 连续工作四次后
照新的曲轴转速计算 ＰＣＶ 的工作时间 模式一可在 ＥＣＵ 控制时序建立前就驱动油泵向共轨管泵油 目标油压的建立 ２ 模式二 已建立控制时序后 在起动目标油压尚未达到之前 以迅速建立起动目标油压 模式二 在 ＥＣＵ 检测到判缸信号 促进了起动过程中
相应地 即可求出 ＰＣＶ 延迟角度 Ｔｏｆｆ 在运行模式下时 为实现 ＰＣＶ 的工作角度 Ｔｏｎ 只需根据此时的柴油机转速 ＮＥＮＧ 求出保证 ＰＣＶ 可靠关闭的最短工作脉宽 ＰＣＶｏｎ＿ａｃｔ 一般为 ３．８ 毫秒左右 ＰＣＶ 才开启 时间 ＰＣＶｏｆｆ＿ａｃｔ ２ 起动模式 为了促进起动过程中燃油的雾化 的喷射压力可灵活控制 定为 ４０ＭＰａ 磁阀 ＰＣＶ 调整供油量 要求有较高的喷射压力 高压共轨燃油系统 目标喷射压力一般 三作用型凸轮 凸轮轴旋转一周 由电 两 在极低的转速下也可建立较高的压力 每个柱塞每次的泵油行程对应 ６０ 共向共轨管供油六次 在起动过程中对建立共轨油压采用两种开环控制方 起动结束后 向怠 ＡＭ 然后由高压燃油保证 ＰＣＶ 持续关闭 直至柱塞开始下行吸油 而 ＰＣＶ 延迟角度 Ｔｏｆｆ 则必须根据转速 ＮＥＮＧ 将其换算成 ＰＣＶ 延迟工作的 以实现预压行程

高压共轨柴油机起动工况的轨压控制李捷辉; 陈海龙【期刊名称】《《车用发动机》》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】7页(P57-62,68)【关键词】柴油机; 高压共轨系统; 起动; 轨压控制【作者】李捷辉; 陈海龙【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江 212013【正文语种】中文【中图分类】TK423.7高压共轨柴油机在起动过程中，多变的环境条件和发动机初始状态直接影响柴油机的动力性、经济性和排放性[1-3]。

快速建立起喷压力、缩短轨压提升时间以及提高轨压动态跟踪能力是改善起动过程和减少排放的一个主要研究方向。

针对高压共轨系统的非线性特点，共轨压力PID控制已成为柴油机减少能耗和控制排放的有效措施。

2013年Hong等[4]根据经验公式提出一种综合PID轨压控制策略，通过闭环控制压力控制阀(PCV)和计量阀(MeUn)，提高了轨压跟踪稳定性并减小了轨压波动，通过台架验证了控制器的性能。

Su等[5]和Wang等[6]等都采用基本PID+控制算法实现目标轨压跟踪和轨压波动消除。

国内学者[7-11]使用PID控制器作为轨压控制的核心，也获得了较好的控制效果。

然而PID算法中比例、积分和微分系数的整定需要耗费大量的时间和试验资源，并且控制策略移植性差，在新机型应用时需要重新整定PID系数。

为此本研究根据质量守恒原理，建立了基于数学方程的轨压-计量阀(MeUn)流量计算模型，探索利用数学模型替代PID控制器，以减少产品开发周期，提高控制策略的可移植性。

在Simulink软件环境下建立轨压控制模型，与应用AMESim软件搭建的高压共轨系统模型即被控模型进行联合仿真，验证控制算法和模型的可用性及性能。

1 轨压控制方程高压共轨系统的轨压控制一般通过MeUn控制进入高压油泵的燃油质量，进而影响轨压，所以推导轨压与MeUn需求流量之间的函数关系对控制器设计十分重要。

根据密度、体积和质量的关系(ρV=M)，当容器体积(共轨管容积)一定时，密度发生变化，则容积内液体质量变化为dm=Vdρ。