基于缸压的船用柴油机燃烧闭环控制策略研究

发布时间：2024-03-09 00:11

　　针对柴油机全寿命过程中动力性下降及各缸工作不均匀的问题,以MAN 6L16/24型船用柴油机为研究对象,模拟因各缸喷油器老化而引起柴油机动力性下降和各缸工作不均匀,对比分析开环、转速闭环和燃烧闭环等不同控制策略改善柴油机动力性、工作均匀性的效果及动态控制性能,针对燃烧闭环控制转速滞后较大的问题,提出转速-燃烧闭环协同控制策略,分析了该控制策略对轨压波动和进气流道阻塞干扰因素的鲁棒性。仿真结果表明,协同控制策略可有效改善柴油机各缸工作不均匀现象,提升转速响应速度。

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【部分图文】：

图5喷油器老化情况下开环控制与协同控制效果对比

喷油器老化情况下，开环控制与协同控制的控制效果对比图如图5所示。切换为协同控制策略后，各缸IMEP迅速沿目标值方向逼近，未出现超调现象，IMEP和MFB50稳态方差均有减小。图6为分别采用开环、转速闭环、燃烧闭环和协同控制策略的转速动态响应对比图。由图6可知，3条动态响应曲线在0....

图6闭环控制转速动态响应对比

图6为分别采用开环、转速闭环、燃烧闭环和协同控制策略的转速动态响应对比图。由图6可知，3条动态响应曲线在0～24s的转速平均值为988r/min。当采用协同控制时，其通过同时调节全局喷油脉宽和单缸喷油脉宽，迅速将转速调节至目标值，调节时间为1.72s，相比燃烧闭环控制策略，转速调....

图7喷油器老化情况下开环与协同控制稳态误差对比

图7为开环控制与协同控制的单缸稳态误差对比图。各缸稳态误差构造线的波动程度表征了柴油机各缸工作均匀性，曲线呈水平时，各缸工作均匀性最好。由图7可知，开环控制时，1号缸～6号缸的单缸IMEP稳态误差由-0.052MPa逐渐增加到0.046MPa,MFB50稳态误差从-0.52°逐....

图8轨压控制精度下降情况下开环控制与协同控制对比

在船用高压共轨柴油机中，共轨压力对喷油量有直接的影响，不同的轨压会造成喷油量的明显差异[15]。当轨压从设计压力160MPa降低3%时，开环控制与协同控制策略的仿真结果如图8所示。开环控制时，各缸的IMEP和MFB50波动规律基本一致，除1号缸外，其余各缸IMEP平均值均低于目标....

本文编号：3922602