基于典型工况的高压共轨喷油系统标定

为满足高压共轨系统配机要求,进行了高压共轨喷油系统标定研究.针对柴油机典型工况的喷油参数要求,分析了高压泵流量范围要求,给出了供油量和控制脉宽的关系;进行共轨压力与控制频率、控制脉宽的标定,确定了不同转速下共轨压力的控制脉宽范围;简要分析电控喷油器的均匀性影响因素,提出了压力波动量控制的办法和喷油脉宽修正的办法满足小喷油量均匀性要求.并进行了高压共轨系统装机初步试验,试验结果表明高压共轨喷油系统在试验台架上标定的合理性.     

基于典型工况的高压共轨喷油系统标定

为满足高压共轨系统配机要求,进行了高压共轨喷油系统标定研究．针对柴油机典型工况的喷油参数要求,分析了高压泵流量范围要求,给出了供油量和控制脉宽的关系;进行共轨压力与控制频率、控制脉宽的标定,确定了不同转速下共轨压力的控制脉宽范围：简要分析电控喷油器的均匀性影响因素,提出了压力波动量控制的办法和喷油脉宽修正的办法满足小喷油量均匀性要求．并进行了高压共轨系统装机初步试验,试验结果表明高压共轨喷油系统在试验台架上标定的合理性．     

共轨式高压油泵凸轮型线对柱塞腔油压的影响

采用高次多项式函数设计的高速凸轮虽能满足共轨式电控高压油泵对高压的要求,然而在满足高压的同时,为兼顾到高压对柱塞腔及共轨腔产生的冲击,研究在分析高次多项式单作用设计的凸轮对柱塞腔油压和供油量影响的基础上,通过采用高次多项式三作用设计的方式改进凸轮,以降低柱塞腔中压力波动和增加供油量,从而满足共轨系统的要求.     

船用柴油机高压共轨系统多构型喷油一致性研究

为了研究船用高速柴油机高压共轨系统喷油一致性和压力波动稳定性,本文设计了单轨、双轨串联、双轨并联和无轨4种系统结构。基于AMEsim平台构建了共轨系统整机数值仿真模型,并进行了试验验证。同时开展了不同构型下系统喷油一致性以及压力波动特性变化趋势及影响机理研究。结果表明:系统稳定性受供油量和喷油量间匹配度的影响。4种构型中,单轨系统和双轨并联系统多缸循环喷油量一致性较好,波动过程有明显周期性变化趋势,两侧系统对称性较高;双轨串联系统存在液力延迟现象,无轨系统减小了总高压容积,导致多缸喷射间的影响程度加强。在单缸多循环喷油过程中,间隔周期与轨压波动周期呈倍数关系,使循环过程中喷射压力水平一致,单缸一致性程度较高。4种系统轨压波动的主波动频率区间都在86 Hz附近,受当前转速下的供油频率影响。频域分析发现喷油一致性与系统有效蓄压能力有关,影响了系统稳定性能。     

柴油机高压共轨式燃油喷射系统的仿真研究

为了能在无实验条件下方便地研究高压共轨燃油喷射系统的工作规律,借鉴了电控共轨燃油系统的结构和原理.在建立了共轨系统整体物理模型的基础上,利用计算机软件HYDSIM对某型实验台架上的高压共轨燃油系统进行了仿真,将利用仿真模型计算出来的喷油量MAP图、轨压波动等数据与实测的数据进行了对比.验证数据点的误差和曲线整体走向来判定仿真所得MAP图的准确度.将起喷阶段3个轨压设定下的轨压波动曲线图进行对比分析,考察其波动幅度及相位的变化,分析了误差产生原因.验证发现,仿真模型准确可靠,可用于共轨系统的模拟研究.     

二甲醚发动机低压共轨系统轨压特性研究

以二甲醚发动机燃油系统为研究对象,建立发动机低压共轨系统的仿真模型,分析影响共轨管压力建立时间和压力波动的主要因素,并探讨了共轨管内的燃油压力特性。结果表明,共轨管的容积、内径、长度、长径比、油泵供油压力对共轨压力特性的影响较大,合理地选择共轨管尺寸和供油压力,既能维持共轨压力的稳定,也能保持较短的压力响应时间。     

高压共轨燃油喷射系统的喷油器测试装置研究

搭建了高压共轨喷油器测试装置,采用比例、积分和微分(Proportional Integral Deriva-tive,PID)算法控制喷油脉宽、喷油压力和喷油流量,并进行了测试研究.测试结果验证了高压共轨喷油系统喷油器测试装置的可靠性.     

柴油机怠速循环波动特性研究

为探究不同运转参数对怠速燃烧过程的影响规律,在发动机试验台架上进行不同控制参数下的高压共轨柴油机怠速循环变动特性的实验,分析喷油提前角、冷却液温度和喷油压力对柴油机怠速燃烧循环变动的影响。结果表明:喷油定时从上止点前12°向上止点前2°变化时,缸内最大爆发压力的波动率和循环波动率在上止点前6°最低,表现为两边高中间低; 冷却液温度由30 ℃增加至80 ℃时,缸内最大爆发压力的波动率和循环波动率分别由7.64%和1.61%下降到3.47%和0.67%,有效地降低了怠速循环波动; 喷油压力从30 MPa增加到40 MPa,可以促进怠速时缸内燃料的雾化蒸发以及与空气的混合,而喷油压力过高时,燃烧重心向上止点平移,使缸内燃烧的可控性变差,各循环间的差异性增大; 稳定怠速过程中,缸内最大爆发压力和平均指示压力之间表现出很强的相关性。     

缸内直喷汽油机共轨系统结构参数优化

为了降低缸内直喷汽油(Gasoline direct injection,GDI)发动机共轨系统的轨压波动,同时减少共轨系统结构参数实验标定的工作量,提出了基于改进型遗传算法的共轨系统结构参数优化设计方法。首先,在GT-suite搭建了GDI共轨系统模型,该模型主要由高压泵模型、共轨管模型、喷油器模型及低压泵模型组成;其次,通过动力学特性分析了共轨管体积、阻尼孔直径对共轨压力波动及上升时间的影响,并验证了模型的合理性;然后设计了基于前馈和反馈相结合的共轨压力控制系统,在此基础上,以共轨压力波动及上升时间为目标函数,以阻尼孔直径和共轨管体积为优化变量,提出了基于改进型遗传算法的共轨系统多结构参数优化方法;最后,通过仿真实验验证了本文方法的有效性。     

气辅注塑装置闭环控制系统

根据气辅注塑成型工艺对气辅注塑装置调控气体输出压力的要求,分析了不同压力值下气辅注塑装置输出的气体压力闭环控制特征,确立了气体压力稳定阶段和升降阶段对应的PID控制算式,并研究出了基于Labview开发环境的气体压力求解控件,开发出了气体压力控制程序。该控制程序已在自行研制的35 MPa气辅注塑装置上得到应用。生产FM全新卡车顶篷把手制件时,控制系统气体压力最大波动量小于5%,气体压力阶跃时间小于1 s,控制系统具有较强的鲁棒性。     

柴油机电控蓄压式喷油系统共轨燃油压力的控制研究

为了对柴油机电控蓄压式喷油系统的共轨燃油压力进行准确、实时的控制,满足喷油量和喷油压力柔性控制的需要,采用电液比例溢流阀作为共轨燃油压力调节器,从而实现对共轨燃油压力电子控制;基于MC68HC11系列单片机,设计并应用了共轨燃油压力模糊PID控制器,从而实现对共轨燃油压力的闭环控制. 试验结果表明:采用电液比例溢流阀和模糊PID控制器后,可使共轨燃油压力的实际值更接近于理想值,并且减小了共轨燃油压力的波动量.     

乘用车发动机电控冷却系统控制策略

针对乘用车发动机冷却系统水温控制问题.建立某车型冷却系统仿真模型,通过台架试验验证模型,在模型的基础上设计PI反馈控制和前馈-反馈综合控制的控制策略,将3种冷却系统控制方式在暖机、负荷突变情况下进行对比,并在新欧洲行驶循环 (NEDC)下考虑冷却系统功耗进行综合分析.结果表明：PI反馈控制策略可将发动机冷却液出口水温波动控制在±1.5 ℃,而综合控制则将温度波动控制在±0.5 ℃,PI反馈控制和综合控制较原机减小暖机时间, 相对原机系统在NEDC循环下分别降低功耗55.3%、58.0%.采用前馈-反馈的综合控制方式较PI反馈控制策略冷却液温度波动更小且冷却系统附件功耗能够进一步降低.     

热冲压冷却循环系统的余热回收压力控制

目的研究余热回收系统中水循环路径,实现系统中四台水泵随压力变化而自动启停的控制并最终实现系统的自动控制.方法结合热冲压工艺对水的循环路径进行分析,通过得到的冷却循环系统的逻辑控制关系,分析压力影响因素.分析水泵的电气实现过程,利用VB对冷却循环系统的压力控制过程进行模拟.结果得到了根据流量变化可以改变液体压力,通过压力变化来控制水泵的开启.当压力高于0.48 MPa时,电控阀C1开启;当压力低于0.4 MPa时,水泵的开启还受到时间的限制,当前一台开启时间低于3 min时,水泵的启停情况不变.经过VB模拟证明,提出的控制方案是可靠的.结论根据压力变化可以实现冷却循环系统水的自动循环,根据逻辑控制过程来编订程序可以减少循环错误,节省大量时间,取得更大收益;同时利用压力控制来实现系统的自动控制的方法,可以广泛应用于其他相似过程控制的液体传输.     

基于非线性函数的注塑机注射压力模糊控制

为了提高注塑机注射压力控制精度,根据伺服电动机直接驱动定量液压泵节能型注塑机的特点,建立注射液压系统注射压力的非线性数学模型,提出一种基于非线性二次曲线的模糊控制方法.采用基于压力差控制流量的方法引入一个非线性函数来优化流量信号,该方法无需专门设计速度控制向压力控制切换的切换点.由于液压系统本身的参数和负载模型参数均具有不确定性,采用模糊控制方法在线调节该非线性函数的参数.配合PI控制算法实现对注射压力的精确跟踪控制.仿真和实验结果表明,该方法能够满足注塑机实际工作时对注射压力的控制要求,稳态压力波动小于0.1 MPa,具有良好的跟踪性能.     

Frequency compensation control method for opposed-piston two-stroke folded-cranktrain engine's common rail system by loop-shaping theory

A frequency compensation control method for the opposed-piston two-stroke folded-cranktrain (OPFC) diesel engine''s common rail system is presented as a result of the study of the loop-shaping theory. A common rail working process and the classical frequency control theory are combined to construct a frequency restriction of common rail pressure. A frequency compensator is utilized to improve the robustness of multiplicative perturbations and disturbance. The loop-shaping method has been applied to design the common rail pressure controller of the OPFC diesel engine. Simulation and bench test results show that in the condition of perturbation that comes from the effect of injection, multi-injection, fuel pumping of a pre-cylinder, and instantaneous pressure fluctuation, the controller indicates high precision. Compared with the original controller, this method improves the control precision by 67.3%.     

管输天然气输配波动问题与影响因素研究

针对高压管输天然气在阀门启闭瞬间产生的水力波动、不稳定流动等现象,以湖北某天然气门站为例,在已知天然气管网等相关设备参数的基础上,探究考证此现象对天然气管网安全的影响。一方面,通过力学方程对产生水力波动的天然气控制体进行受力分析,推导求解出最大的水力扰动压强约为0. 093 MPa;另一方面,利用模拟软件RealPipe-Gas对水力波动过程进行仿真模拟,确定扰动压强大致为0. 06～0. 09 MPa。采用控制变量法,模拟不同变量工况下流量、管网压力、管径对波动大小的影响,分析水力波动对系统造成的影响,并给出了减轻波动的相应措施。     

较大密闭容腔的高精度水压控制

为了精确模拟水下特种设备工作环境中外部水压的动态变化过程,检验密封装置的密封性能,提出一种基于电液力控制的水压控制方法.设计并建立包含压力传递装置、电液力控制系统等部分的较大密闭容腔水压控制系统.通过分析系统的数学模型,提出“Fuzzy+PID”复合控制策略进行水压控制.在建立的实验系统上进行实验研究.实验结果表明,水压可控范围为0.1～10 MPa,稳态误差为±0.04 MPa,压力无失真斜坡跟踪最大速率可达±2 MPa/s.     

智能井控系统的控制研究

智能井控系统是应用计算机对井口回压进行监测和实时控制的机、电、液一体化系统,系统采用计算机电液比例闭环控制.通过研究建立电液比例控制系统的数学模型,并采用PID控制和专家控制相结合的方法,结合石油天然气井控的相关知识实现对井控节流系统的计算机自动控制.该系统在塔里木现场试验获得圆满成功,系统工作稳定、压力超调量小、控制准确,具有广阔的应用前景.     

柴油机电控燃油喷射技术与我国加快发展柴油轿车的思考

介绍现代柴油机电控燃油喷射技术发展历程,阐述柴油机高压共轨电控燃油喷射系统的基本组成、工作原理、特点及未来方向,分析柴油机动力的优势与世界轿车柴油化趋势,重点从节能和环保角度浅谈我国加快发展柴油轿车的战略意义、紧迫性、措施及对策。