基于转速波动的高压共轨柴油机各缸不均匀性修正的控制策略

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1、分类号：ＴＫ４２１＋．２单位代码：１０１８３研究生学号：２０１５４２２１０２密级：公开吉林大学硕士学位论文学术学位（）基于转速波动的高压共轨柴油机各缸不均匀性修正的控制策略Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｉｎｈｏｍｏｅｎｅｉｔｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｅａｃｈｃｙｌｉｎｄｅｒｇｙｒｒｒａｉｎｏｆｈｉｅｓｅｅｎｅｉｇｈｐｅｓｓｕｅｃｏｍｍｏｎｉｌｄｌｇｂａｓｅｄｏｎｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ作者姓名：白霖专业：动力工程及工程热物理研究方向：内燃

2、机工作过程优化及电子控制技术指导教师：林学东教授培养单位：汽车工程学院２０１８年６月基于转速波动的高压共轨柴油机各缸不均匀性修正的控制策略Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｆｏｒｅａｃｈｃｙｌｉｎｄｅｒｏｆｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｍｍｏｎｒａｉｌｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅｂａｓｅｄｏｎｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎ作者姓名：白霖专业名称：动力工程及工程热物理指导教师：林学东教授学位类别：工学硕士

3、代ｖ答辩日期：如年＆月日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研宂工作所取得的成果。除文中己经ｉ生明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明

4、确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：ｓｆ曰期：如｜１）年６月＜曰摘要基于转速波动的高压共轨柴油机各缸不均匀性修正的控制策略随着日益严格的内燃机排放法规，针对于柴油机的尾气后处理技术得到了长足的发展，能够有效地解决柴油机的尾气污染问题，因此柴油机也越来越多的被用作乘用车的动力源，但是不同于汽油机，由于柴油机自身质量较大，当柴油机各缸喷油量不均匀导致各缸爆发压力不一致时，由瞬时转速波动产生的机体振动就会更加严重，这种情况会影响汽车的舒适性，也会缩短柴油机的寿命。因此，通过各缸不均匀性控制系统降低柴油机

5、的瞬时转速波动也就势在必行了。现代柴油机虽然都匹配了专用的高压共轨喷油系统，可以精确控制每缸的喷油量，但是由于柴油机各缸零部件在使用过程中，不可避免的会产生不同程度的磨损现象，这会造成各缸的燃烧爆发压力不一致，导致各缸的瞬时转速波动量较大且不一致，此时就会造成机体振动。随着微机技术的进步，现代柴油机的电控系统均匹配了高性能的微处理器，借此可以对柴油机的喷油量进行更加精确的控制，这为各缸不均匀性控制提供了良好的技术平台。本项目的研究拥有充足的软件和硬件资源支持。试验样机的控制单元采用国产HT5控制系统，其具备完整的硬件和底层架构，可以直接使用该控制单元进行

6、柴油机控制策略的开发工作；软件使用HT-Link标定软件，该软件可以实时显示试验样机的运行状态，也可以监测和存储试验数据。由于本文的研究内容主要是开发减小柴油机各缸瞬时转速波动量不均匀性的控制策略，因此在试验前对试验样机的轨压控制、进气流量计算和踏板信号的采集与处理进行了优化，降低其对瞬时转速波动的影响，并且更新了瞬时转速的算法。对于瞬时转速的波动量从循环内和循环间两方面分别考虑，1）通过采用平均喷油量的策略来降低循环间的瞬时转速波动；2）通过采用加速度贡献度和各缸不均匀度来降低循环内的瞬时转速波动。因此在控制策略中引入了加速度贡献、各缸不均匀度的概念。

7、并且在控制策略中整合了模糊PID控制系统，在柴油机运行过程中计算出各缸瞬时转速的加速度贡献和加速度贡献变化率作为模糊控制器的输入，输出端即为对应的PID控制器的参数，因此可实现PID自整定。I文中对控制策略分别进行了仿真和试验验证。通过仿真模型验证控制策略的可行性，通过试验验证控制策略的运行效果。通过对采用控制策略后的试验数据分析可知，试验样机运行在1000r/min，控制策略可以有效的降低其瞬时转速的波动。关键字：柴油机电子控制瞬时转速加速度贡献模糊PID控制IIAbstractThecontrolstrategyofinhomogeneitycorr

8、ectionforeachcylinderofhighpressurecommo