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基于曲軸扭矩測(cè)量的柴油機(jī)閉環(huán)點(diǎn)火相位控制
由每個(gè)氣缸對(duì)扭矩貢獻(xiàn)的估計(jì)算法能夠節(jié)約傳感器的成本,因此了解每個(gè)氣缸所貢獻(xiàn)的扭矩值對(duì)于氣缸的點(diǎn)火控制有著重要的意義。有效的點(diǎn)火控制能夠增強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能,延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命,同時(shí)能夠改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性能。開(kāi)發(fā)并評(píng)估了基于曲軸扭矩測(cè)量的柴油機(jī)閉環(huán)點(diǎn)火相位控制系統(tǒng),同時(shí)提出了一種基于模型的通過(guò)測(cè)量曲軸扭矩計(jì)算每個(gè)氣缸各自扭矩貢獻(xiàn)的估計(jì)方法。另外,還提出了識(shí)別曲軸動(dòng)態(tài)特性的新方法。通過(guò)利用靜扭矩的概念在扭矩域中進(jìn)行燃燒相位估計(jì)。研究了兩種不同的控制架構(gòu):對(duì)于每個(gè)氣缸的單獨(dú)控制;對(duì)于所有氣缸的平均控制。使用試驗(yàn)的方法來(lái)對(duì)所提出的系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估,試驗(yàn)對(duì)象是一個(gè)裝備著曲軸集成扭矩傳感器的輕型發(fā)動(dòng)機(jī)。結(jié)果顯示,利用曲軸扭矩傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)每個(gè)氣缸扭矩進(jìn)行估計(jì)和控制是可行的。對(duì)于所有氣缸,燃燒相位的估計(jì)偏差小于0.5°曲軸轉(zhuǎn)角,相鄰周期標(biāo)準(zhǔn)差小于0.7°曲軸轉(zhuǎn)角。同時(shí),使燃燒相位控制器精確地抵消在燃料噴射和廢氣循環(huán)部分產(chǎn)生的干擾。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)顯示,被算法控制的柴油機(jī)有著較高的峰值扭矩和平均扭矩,有利于燃料能量的充分利用和滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的排放法規(guī),在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)可保證發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。
刊名:Control Engineering Practice(英)
刊期:2014年第8期
作者:Mikael Thor et al
編譯:王也