柴油机起动油量控制策略优化对燃烧的改善

为了改善柴油机起动过程的燃烧,利用基于循环控制的柴油机起动过程测控系统,研究了起动油量对柴油机冷机起动过程燃烧的影响规律,并对起动过程的油量控制策略进行了优化.试验结果表明:冷机条件下,采用不同恒定油量起动,直接进入怠速控制的起动油量控制策略,在起动初始或过渡阶段都存在不同程度的失火现象,供油量与转速变化的不匹配是导致过渡期失火的主要原因.通过采用大油量起动,过渡期随转速变化使用阶梯降低油量进入怠速的供油策略,能够有效减少在起动过渡期的失火和不完全燃烧循环,改善起动过程燃烧.

高压共轨柴油机喷油控制策略研究

通过对高压共轨柴油机喷油控制的需求分析,发现在转速突变时进气系统具有明显的迟滞性,这种迟滞性表现为进气增量跟不上喷油增量,所设计的转速变化主喷油量修正算法能够重新修正原喷油量,以获得合理的空燃比,改善燃烧过程。多次喷射会造成轨压波动,经过多次喷射轨压波动油量修正算法对喷油量脉宽进行预修正,可以提高喷油执行精度。利用ETAS公司的ASCET建模软件工具和自主开发的ECU电路板,在YN33CR型高压共轨柴油机上进行了台架试验。试验结果表明:该喷油控制策略符合预期效果,能够有效改善喷油控制。

多缸柴油机工作均匀性控制方法研究

针对高压共轨柴油机各缸扭矩输出不均匀性问题,基于柴油机燃油喷射控制机制,设计了多缸柴油机不均匀度信号量化处理方法及各缸均匀性控制算法,采用Matlab/Simulink软件构建了各缸均匀性控制模型,通过模型在环测试和台架试验对控制策略功能进行验证。结果表明:在发动机转速为800~1 300 r/min、喷油量为2~50 mg/hub的工况范围内,控制策略可以根据发动机运行工况实时计算各缸的修正喷油量,并按照各次喷射期望喷油量的比例将修正喷油量分配到各次喷射中,柴油机各缸扭矩输出不均匀度减小,各缸均匀性控制策略设计合理、有效。

轻型柴油机起动过程瞬态喷油量控制策略研究

为一高压共轨轻型柴油机提出了基于目标转速变化规律的起动过程瞬态喷油量的控制策略和确定方法,并与定油量和油量MAP控制方式进行了对比。结果表明:油量MAP控制方式在起动过程中虽NOx排放低,过渡转速波动小,但平均燃烧效率较低,HC和CO排放高;而定油量控制方式平均燃烧效率较高,HC和CO排放低,但NOx和CO2排放高,且过渡转速波动大。新的控制策略可根据起动过程瞬态转速变化特性精确控制喷油量,使各瞬态燃烧效率高,有效降低CO2,HC,CO和NOx排放,且起动到怠速可实现圆滑过渡。

基于目标起动转速变化规律的起动过程瞬态喷油量控制策略研究

提出了一种基于目标起动转速变化规律的起动过程瞬态喷油量的控制策略以改善柴油机起动性能,详细介绍了这种控制策略的起动过程瞬态喷油量的确定方法,并在2.8T型4缸直喷高压共轨柴油机上与恒定油量控制方法和标定转矩MAP控制方法进行了台架对比试验。结果表明:标定转矩MAP控制方式虽然NO_x排放量最低,但燃烧效率普遍较低,HC与CO排放水平较高;而基于目标转速变化规律的控制策略可根据起动过程中目标转速的变化所对应的需求转矩精确地控制起动过程各循环的瞬态喷油量,实现对起动过程喷油量的循环控制,使各循环燃烧效率均保持在高水平,有效地降低了CO_2排放,且在保持HC和CO排放水平较低的前提下明显降低了NO_x排放量,同时很好地改善了起动到怠速的过渡过程转速的波动现象。

氢发动机电控喷氢控制策略的研究

在分析喷氢正时和喷氢量对氢发动机工作性能影响的基础上,提出了根据发动机运行工况实时调节和修正喷氢参数的优化控制策略,并基于Pareto秩与决策偏好相结合的全自动标定算法,进行了喷氢提前角和喷氢脉宽电控系统的设计。结果表明,随工况变化动态寻优的优化算法,能实现氢发动机动力性、经济性与排放性等综合性能达到优化的目标。

电控燃油喷射系统控制策略的研究

发动机电控燃油喷射系统(ECU)在控制喷油量时要根据不同的工况做出不同的控制策略,本文以二冲程发动机作为研究对象,对不同工况的控制策略进行了研究。在此基础上,提出了喷油量修正的方法。

点燃式航空煤油直喷发动机冷起动性能试验

以自主开发的低压空气辅助直喷航空煤油发动机为平台,开展了冷起动燃烧特性试验.基于油、气顺序喷射和同步喷射策略分别探究了油、气喷射间隔时间和喷气截止时刻对燃烧的影响;设计并验证了基于过量空气系数的动态油量控制策略对冷起动过程燃烧稳定性的影响.结果表明:随油、气喷射间隔时间的延长,平均最高燃烧压力先增大后减小,3 ms时具有最好的燃烧性能;喷气截止时刻为压缩上止点前180°CA附近,有利于可燃混合气制备,缸内燃烧稳定;油、气同步喷射策略较油、气顺序喷射策略更有利于提高冷起动过程的燃烧稳定性;应用基于过量空气系数的动态油量控制策略,有利于过量空气系数的平稳过渡,燃烧稳定性和平均指示压力均有所提升.

柴油公交车起步提前补气系统设计与实现

柴油公交车在起步加速时,由于涡轮增压器响应滞后及机械与气体的惯性影响,造成进气量不足,排气烟度急剧升高。作者试图通过公交车上压缩空气系统,对涡轮增压器实施提前补气的途径来进一步改善柴油公交车起步加速冒黑烟的问题。探讨了在公交车上采用提前补气方案的设计思路,设计了控制系统,提出了具有自学习功能的补气起始时刻控制模式和基于发动机转速的补气终止时刻控制方法。通过在CA6DL1柴油机上分别作不补气、根据油门变化率补气和提前补气对柴油机烟度排放影响的实验。实验证明:该系统能缩短进气管建立压力的时间,进一步增加进气管增压压力;同时,与不补气和根据油门变化率补气相比,碳烟排放显著降低。

功率分流式混合动力车辆发动机起动过程优化的仿真研究

利用GT-SUITE软件建立了基于详细机理的发动机模型,用MATLAB/Simulink建立了三相永磁同步电机数学模型及其弱磁控制系统。通过解决跨平台转矩传递及步长协调等问题,建立二者耦合的混合动力车辆瞬态仿真平台。研究了发动机初始喷油转速对起动过程整车能耗、起动时间和平顺性的影响,分析了整车需求功率与经济性初始喷油转速的关系。研究结果表明:发动机倒拖至800 r/min以上开始喷油可以缩短起动时间;冲击度与发动机转矩建立时间呈负相关关系;发动机倒拖起动时最低综合能耗所对应的初始喷油转速与起动时被分配到的需求功率成正比,与固定800 r/min开始喷油的策略相比能耗可降低20%~31%。

二冲程点燃式直喷煤油发动机冷起动控制策略

针对某二冲程点燃式空气辅助缸内直喷煤油发动机,设计了冷起动控制策略.利用自主研发的电控单元,在4℃环境下通过试验验证了该策略正确性,并在14℃左右环境下研究了关键参数对冷起动性能影响,结果表明:点火提前角对起动阶段后期影响较大,起动成功后点火提前角为上止点前40°时暖机效果最好.采用饱和点火能量策略,冷起动性能最好,暖机平均转速最高,转速波动最小;起动喷油脉宽修正系数大于2.5时有利于改善起动阶段动力性,转速增加率大,起动喷油脉宽修正系数在2.5至4.5间冷起动过程基本一致.上止点前40°~60°的喷气结束角有利于冷起动成功,适度提前喷气结束角可加快暖机过程.油气间隔直接影响油气雾化效果,6ms油气间隔冷起动性能最佳,其作用主要体现在拖动和起动阶段.