2.0T高压共轨柴油机起动怠速控制策略

发布时间：2017-03-16 22:02

  本文关键词：2.0T高压共轨柴油机起动怠速控制策略，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：2013年春季连续的雾霾天气一次次的笼罩着全国，恶劣天气影响到每一个人的生活、生存。空气污染日渐成为社会舆论关注的热点与焦点，加强对大气污染的主要来源之一汽车排放污染的控制的呼声也越来越高。低能耗、低排放的绿色汽车成为人们追逐的对象，高压共轨柴油机因其轨压建立独立于发动机转速、喷油规律柔性可调、经济性好、动力强、排放低、是当前柴油机发展的方向之一。 相比欧美发达国家，我国高压共轨柴油机起步晚，基础技术研究底子薄，关键技术基本靠引进。起动、怠速工况是发动机工作的常用工况，其工作过程的优劣关系着整车排放、车辆的经济性和驾驶舒适性。结合课题组2.0T高压共轨柴油机新型燃烧系统开发的项目，在Bosch公司EDC17的基础上，本文制定了2.0T共轨柴油机的起动、怠速控制策略，并通过试验优化改善了样机的起动、怠速性能。 首先，从整体上对柴油机的工作状态进行划分，明确起动怠速在整机控制策略中的位置。然后，定义了起动、怠速喷油量计算流程，给出了起动、怠速需求扭矩计算方式，扭矩转换为喷油量的方法。最后，考虑到喷射方式的控制是起动、怠速控制策略不可或缺的一部分，本文也给出了其控制流程。 依据起动控制策略完成了起动试验。制定了起动需求扭矩map，进行了起动过程的喷射次数、起喷转速、起动f(n)函数的常数值等的对比性试验，进行了三次喷射不同起动喷油比例对起动性能的对比性试验和起动喷射时间的正交试验等。 依据怠速控制策略完成了怠速试验。比较不同喷射方式、不同怠速目标转速对怠速性能的影响；进行了三次喷射不同起动喷油比例对怠速性能的对比性试验、怠速喷射时间的正交试验和不同PI系数对怠速稳定性的对比性试验。 通过研究发现，采用三次喷射（两次预喷、一次主喷）有利于缩短起动时间、降低起动过程HC、CO排放、减少起动过程转速的周期波动性，并能提高怠速的稳定性、改善怠速的经济性；起喷转速越高起动性能越好，但是受制于蓄电池和起动马达的性能；通过进行三次喷射不同喷油量比例的对比性试验发现，，不同的喷油比例影响起动的快慢，怠速转速的稳定性和经济性（差别可达17%左右），在采用喷油比例为20%-20%-60%时，起动怠速性能都最佳；通过三次喷射喷射正时的正交试验发现，预喷2和主喷之间的间隔时间tiPiI1对起动时间和怠速稳定性、经济性影响最大，主喷提前角其次，预喷1和预喷2之间的间隔时间tiPiI2最小；通过怠速PI参数的对比性试验发现，合理选用kp、ki系数有利于提高怠速稳定性，但对怠速经济性影响不大。
【关键词】：高压共轨 直喷柴油机 起动性 怠速性 控制策略
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK421;TP273
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 柴油机发展现状与未来11-13
• 1.2 起动怠速控制意义13-15
• 1.2.1 排放法规的要求13
• 1.2.2 起动控制的意义13-14
• 1.2.3 怠速控制的意义14-15
• 1.3 起动怠速研究现状15-19
• 1.3.1 起动研究现状15-17
• 1.3.2 怠速研究现状17-19
• 1.4 本文的研究内容19-21
• 第2章 试验条件与设备21-27
• 2.1 试验台架21-25
• 2.1.1 试验用发动机22-24
• 2.1.2 试验用的测试设备24-25
• 2.2 电控标定系统25-26
• 2.2.1 标定目的25
• 2.2.2 标定软件25-26
• 2.2.3 标定流程26
• 2.3 本章小结26-27
• 第3章 起动怠速控制策略27-47
• 3.1 整机工作状态的划分27-30
• 3.1.1 发动机待机状态28
• 3.1.2 运行状态28-29
• 3.1.3 停机整理状态29-30
• 3.2 起动喷油量计算30-37
• 3.2.1 起动转换为怠速的判定30-31
• 3.2.2 起动喷油量的计算31-37
• 3.3 怠速喷油量计算37-43
• 3.3.1 怠速目标转速 EngId_nSet 的确定37-40
• 3.3.2 怠速扭矩 EngId_trqFlt 计算40-41
• 3.3.3 怠速油量 Cnvset_qSet 计算41-43
• 3.4 喷射方式的控制43-45
• 3.4.1 喷射系统喷油量 qinj的获取43-44
• 3.4.2 喷射规律的确定44-45
• 3.5 本章小结45-47
• 第4章 起动控制策略的试验研究47-69
• 4.1 起动控制参数的确定47-55
• 4.1.1 起动基础扭矩 map 和起动怠速分割线的确定47-48
• 4.1.2 不同喷射次数对起动性的影响48-50
• 4.1.3 起喷转速（轨压建立转速）50-51
• 4.1.4 f(n)函数矫正扭矩的常数项 Trqam不同时51-53
• 4.1.5 不同轨压对比53-55
• 4.2 三次喷射不同喷油比例对起动性能的影响55-61
• 4.2.1 试验方案与条件55
• 4.2.2 试验结果与分析55-61
• 4.3 起动喷射时间的正交试验61-67
• 4.3.1 试验方案与条件61-63
• 4.3.2 试验结果与分析63-67
• 4.4 本章小结67-69
• 第5章 怠速控制策略的试验研究69-87
• 5.1 怠速喷射次数和怠速目标转速的确定69-72
• 5.1.1 怠速喷射次数确定69-70
• 5.1.2 怠速目标转速的试验70-72
• 5.2 三次喷射时不同喷油比例对怠速性能的影响试验72-76
• 5.2.1 试验方案与条件72
• 5.2.2 试验结果与分析72-76
• 5.3 怠速喷射正时的正交试验76-80
• 5.3.1 试验结果76-78
• 5.3.2 正交试验结果分析78-80
• 5.4 PI 系数对怠速稳定性的影响试验80-85
• 5.4.1 试验方案与试验条件80
• 5.4.2 试验结果与分析80-85
• 5.5 本章小结85-87
• 第6章 全文总结与展望87-91
• 6.1 全文总结87-89
• 6.2 工作展望89-91
• 参考文献91-96
• 作者简介及科研成果96-97
• 致谢97

【参考文献】

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本文编号：252362