柴油机高压共轨系统轨压模糊控制与试验

• Published in: 农业工程学报 no. S1; pp. 34 - 41
• Main Author: 辛喆;李亚平;张云龙;牛健彬;赵绪龙
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 联合汽车电子有限公司，上海 201206%清华大学汽车工程系,北京,100084%上海北汇信息科技有限公司北京办事处,北京,100102 2016; 中国农业大学工学院,北京,100083%中国农业大学工学院，北京 100083
• Subjects: 柴油机;计算机仿真;模型;模糊控制;传递函数;高压共轨;轨压控制;台架测试; models; 轨压控制; 柴油机; 模型; 模糊控制; high-pressure common rail; 台架测试; 高压共轨; rail pressure control; fuzzy control; diesel engines; computer simulation; 传递函数; bench test; transfer functions; 计算机仿真
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z1.006

为了改善发动机的冷起动性能以及有利于各工况切换时喷油的精确控制,该文针对采用高压共轨系统的柴油机,建立了基于模型的轨压控制策略,首先分析推导其数学模型;然后利用MATLAB/Simulink建立了轨压控制模型,轨压控制设计了前馈控制加反馈控制的轨压控制器,轨压反馈控制设计了传统的增量式PID(比例-积分-微分,proportion-integration-differentiation)控制器和模糊自适应PID控制器;最后对轨压控制模型进行了离线仿真验证;在此基础上利用硬件在环系统进行发动机台架试验,比较了2种控制器的控制效果。仿真和台架试验结果表明,模糊自适应PID控制器在目标轨压突变时的响应性(响应时间小于0.3 s)和跟随性以及稳定工况下轨压的稳定性(稳态误差小于2 MPa)方面都优于传统的增量式PID控制器,从而验证了控制策略模型的正确性。该研究提出的基于模型的轨压控制策略有助于实现柴油喷油的精确控制,可为柴油机共轨技术国产化提供参考。