控制柴油機(jī)MFB50 的方法與評(píng)估

提高現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的計(jì)算性能，為開發(fā)和應(yīng)用復(fù)雜的柴油機(jī)控制技術(shù)提供了機(jī)會(huì)。這些復(fù)雜的柴油機(jī)控制技術(shù)有利于減少燃油消耗、降低燃燒噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)排放。因此，對(duì)柴油機(jī)燃燒相位的控制顯得越來越重要。燃燒相位控制最常用的控制指標(biāo)為噴入氣缸的柴油燃燒50%時(shí)曲軸的轉(zhuǎn)角，記為MFB50。

對(duì)MFB50進(jìn)行控制常用的方法可以分為兩類：基于壓力測(cè)量的方法和基于模型預(yù)測(cè)的方法?；趬毫y(cè)量的方法是通過電控單元（ECU）對(duì)柴油機(jī)各氣缸缸內(nèi)壓力的測(cè)量，實(shí)現(xiàn)對(duì)MFB50的實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量結(jié)果與理想的目標(biāo)值進(jìn)行比較，通過調(diào)整噴射參數(shù)將MFB50值控制在理想目標(biāo)值附近。基于模型預(yù)測(cè)的方法則利用實(shí)時(shí)測(cè)量的柴油機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速，借助于MFB50值的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行MFB50值的預(yù)測(cè)，根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果對(duì)噴射參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

通過試驗(yàn)對(duì)這兩種方法的性能進(jìn)行對(duì)比，試驗(yàn)在意大利都靈理工大學(xué)進(jìn)行。將一臺(tái)FTP F1C歐6柴油機(jī)安裝在高動(dòng)態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)上，使用熱電偶測(cè)量進(jìn)/排氣溫度，采用高頻壓力傳感器測(cè)量缸內(nèi)壓力，使用壓阻傳感器測(cè)量進(jìn)氣壓力。所有裝置采用PUMA OPEN 1.3.2開放式自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。利用ETAS ES910快速原型裝置開發(fā)基于壓力測(cè)量的控制算法和基于模型預(yù)測(cè)的控制算法。利用上述裝置進(jìn)行硬件在環(huán)測(cè)試，測(cè)量柴油機(jī)的排放和燃油消耗。測(cè)量結(jié)果顯示，基于壓力測(cè)量的方法是一種閉環(huán)控制方法，其對(duì)MFB50的控制更為精確，因而可實(shí)現(xiàn)更好的排放和燃油消耗。但是，該方法需要在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)安裝壓力傳感器，成本較高。

Roberto Finesso et al.SAE 2017-01-0794.

編譯：李臣