控制柴油機(jī)MFB50 的方法與評估

控制柴油機(jī)MFB50 的方法與評估

提高現(xiàn)代發(fā)動機(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。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)動機(jī)排放。因此，對柴油機(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%時曲軸的轉(zhuǎn)角，記為MFB50。

對MFB50進(jìn)行控制常用的方法可以分為兩類：基于壓力測量的方法和基于模型預(yù)測的方法。基于壓力測量的方法是通過電控單元（ECU）對柴油機(jī)各氣缸缸內(nèi)壓力的測量，實(shí)現(xiàn)對MFB50的實(shí)時測量，并將測量結(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)測的方法則利用實(shí)時測量的柴油機(jī)瞬時轉(zhuǎn)速，借助于MFB50值的預(yù)測模型進(jìn)行MFB50值的預(yù)測，根據(jù)預(yù)測結(jié)果對噴射參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

通過試驗(yàn)對這兩種方法的性能進(jìn)行對比，試驗(yàn)在意大利都靈理工大學(xué)進(jìn)行。將一臺FTP F1C歐6柴油機(jī)安裝在高動態(tài)發(fā)動機(jī)測試試驗(yàn)臺上，使用熱電偶測量進(jìn)/排氣溫度，采用高頻壓力傳感器測量缸內(nèi)壓力，使用壓阻傳感器測量進(jìn)氣壓力。所有裝置采用PUMA OPEN 1.3.2開放式自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。利用ETAS ES910快速原型裝置開發(fā)基于壓力測量的控制算法和基于模型預(yù)測的控制算法。利用上述裝置進(jìn)行硬件在環(huán)測試，測量柴油機(jī)的排放和燃油消耗。測量結(jié)果顯示，基于壓力測量的方法是一種閉環(huán)控制方法，其對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，該方法需要在每個發(fā)動機(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