高压共轨燃油喷射系统多次喷射协调控制策略研究王本量.pdf

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1、第３４卷第４期内燃机工程Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．４２０１３年８月ＣｈｉｎｅｓｅＩｎｔｅｒｎａｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｕｇｕｓｔ．２０１３文章编号：１０００－０９２５（２０１３）０４－００１８－０６３４００５３高压共轨燃油喷射系统多次喷射协调控制策略研究王本亮１，２，裴海灵３，唐维新１，石美玲４（１．邵阳学院机械与能源工程系，邵阳４２２００４；２．湖南天雁机械有限公司，衡阳４２１００５；３．湖南南车时代电动汽车股份有限公司，株洲４１２００７；４．湖南省花垣县中等职业技术学校，湘西土家族苗族自治州４１６４０

2、０）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｕｌｔｉ－ＩｎｊｅｃｔｉｏｎＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙｆｏｒＨＰＣｏｍｍｏｎＲａｉｌＦｕｅｌＩｎｊｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ１，２，ＰＥＩＨａｉ－ｌｉｎｇ３，ＴＡＮＧＷｅｉ－ｘｉｎ１，ＳｈｉＭｅｉ－Ｌｉｎｇ４ＷＡＮＧＢｅｎ－ｌｉａｎｇ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＭｅｃｈａｎｉｃａｌ，ＳｈａｏｙａｎｇＣｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈａｏｙａｎｇ４２２００４，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｕｎａｎＴｙｅｎＭａｃｈｉｎｅｒｙＣＯ．，ＬＴＤ．，Ｈｅｎｇｙａｎｇ４２１００５，Ｃｈｉｎａ；３．Ｈｕｎａｎ

3、ＣＳＲＴｉｍｅｓＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅＣＯ．，ＬＴＤ．，Ｚｈｕｚｈｏｕ４１２００７，Ｃｈｉｎａ；４．ＨｕｎａｎＨｕａＹｕａｎＳｅｃｏｎｄａｒｙＶｏｃａｔｉｏｎａｌａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｃｈｏｏｌ，ＸｉａｎｇｘｉＴｕｊｉａａｎｄＭｉａｏＡｕｔｏｎｏｍｏｕｓＰｒｅｆｅｃｔｕｒｅ４１６４００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｅｄｔｏｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｎｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｍｍｏｎｒａｉｌｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉ

4、ｓｏｆｆｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｆｕｌｌｙｖａｒｉｏｕｓａｍｂｉｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｅｎｇｉｎｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ａｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｐｒｅ，ｍａｉｎａｎｄｐｏｓｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｓｗａｓｗｏｒｋｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｅｘｐｅｒ

5、ｉｍｅｎｔｅｄｏｎｃｅｒｔａｉｎｄｉｅｓｅｌｅｎｇｉｎｅａｎｄｓｐｏｒｔｕｔｉｌｉｔｙｖｅｈｉｃｌｅ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｓｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｇｉｎｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．摘要：针对高压共轨燃油喷射系统中多次喷射的协调问题，在对多次喷射的功能进行分析的基础上，充分考虑发动机工况和环境变化等因素，提出了针对预喷、主喷和后喷的多次喷射协调控制策

6、略，设计了多次喷射协调控制器的控制算法，并基于某型号柴油机和某款样车对多次喷射协调控制进行了试验研究。研究结果表明：设计的多次喷射协调控制策略能有效地实现预喷、主喷和后喷在不同工况下的协调控制。关键词：内燃机；高压共轨；多次喷射；协调控制Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＣｅｎｇｉｎｅ；ｈｉｇｈｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｍｍｏｎｒａｉｌ；ｍｕｌｔｉ－ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ中图分类号：ＴＫ４２１文献标识码：Ａ喷射，为进一步降低发动机排放、噪声和燃油消耗率０概述［２－８］提供了新思路，成为当前研究的热点。高压共轨燃油喷

7、射系统可灵活控制喷油规律，多次喷射可以分为预喷射、主喷射和后喷射３［１］被誉为世界内燃机行业２０世纪三大突破之一。种。通常，在单循环内主喷射只发生１次，预喷射和目前此系统已在发动机单循环内实现了多次（＞５）后喷射则根据高压共轨燃油喷射系统硬件特征可实收稿日期：２０１３－０１－０８基金项目：国家自然科学基金资助项目（２００９ＢＡＧ１３Ｂ０３）作者简介：王本亮（１９７４），男，硕士，主要研究方向为内燃机测试技术与柴油机电控技术，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｂｌｓｙ＠１２６．ｃｏｍ。·１９·２０１３年第４期内燃机工程现多次。预喷射的主要作用是缩短主

8、喷射的滞燃表２预喷射组合控制方式期，使气缸内的燃烧压力升高但燃烧峰值压力得到预喷组合第１次第２次序号预喷状态预喷状态抑制从而形成柔性燃烧，降低燃烧噪声，间接影响发动机输出的转矩［９－１０］。主喷射的作用是为发动机提１００２０１供主要的动力输出。后喷