高压缩比汽油机分层压燃效果的光学诊断

对汽油分层压燃燃烧方式进行了光学诊断,研究了缸内直喷(GDI)持续期、喷油时刻及轨压对分层引燃压燃效果影响。在一台光学单缸机上,采用气道喷射预混,缸内直喷辅助火花引燃的方法,分别在0.5、1.2、2.0 ms的3种不同喷油持续期,上止点前曲柄转角CA为40°、50°、60°、80°和100°的5种直喷喷油时刻,以及3.8、10、15 MPa的3种轨压下开展了对比试验。结果表明:高压缩比发动机维持常规气门定时,利用气道喷射预混,缸内直喷辅助火花点火,可以实现分层引燃压燃燃烧。通过合理标定直喷喷油持续期、喷油时刻和轨压,可以提高压燃成功率、提升压燃稳定性并降低碳烟排放。

基于离散事件的直喷发动机轨压自适应抗扰控制

为了使直喷发动机在工况复杂且多扰动的运行环境中快速精确地响应相应目标轨压,提出了基于离散事件的轨压自适应抗扰控制算法。基于GT⁃Power平台建立被控对象的一维数字模型,通过仿真试验对喷油器和高压泵进行参数辨识,并与试验数据对比以确保模型的准确性。结合泵油、喷油和嵌入式控制器的离散系统,设计扩张状态观测器,利用自适应算法识别总扰动。设计抗扰控制算法,利用得到的总扰动对控制进行补偿。在发动机转速为1500 r/min时,设定5 ms喷油脉宽、8 MPa压力阶跃输入系统,进行仿真试验分析。仿真结果表明:被控对象压力的上升时间为80 ms,即在1个发动机循环内完成;调节时间为100 ms,比单独使用比例−积分(PI)控制降低了50%;稳态误差为±0.2 MPa,比单独使用PI控制降低了60%。