电控高压共轨柴油机起动控制策略研究

摘要

日益增长的汽车市场需求与能源环境之间的矛盾，促使着内燃机工作者，不断寻求发动机高效率低排的内燃机技术。高压共轨柴油机因其具有良好的经济性、动力性、排放性能逐渐成为乘用车动力的一种新选择。柴油机起动工况作为柴油机重要工况之一，其性能的优化对实现汽车节能环保具有重要意义。
　　本文以DK4A高压共轨柴油机为研究对象，以起动过程为研究工况，以提高其起动性能和排放性能为目标，制定柴油机起动控制策略，搭建起动试验测控系统对控制参数进行优化，最终实现起动性能和排放性能的优化。
　　首先，为实现起动工况的准确控制，在自主开发的电控单元基础上，设定了起动工况判断条件及转换路径。设计了由起动基本油量、起动加速油量、冷起动修正油量三部分组成的起动油量计算策略。同时设计了多次喷射控制策略，以优化起动控制性能。
　　然后，通过试验分析了起动工况基本控制参数：起喷转速、起动怠速切换转速对起动性能的影响，最终选择了起喷转速200r/min，起动怠速切换转速750r/min作为起动控制基本参数。同时研究了单次喷射下轨压、起动加速油量、喷射定时对起动性能的影响，结果表明：各因素均存在一个适当的值，使得起动时间最短，起动过程平均不透光烟度最低，低于或者高于该临界值起动性能均会恶化。暖机起动时，该临界值分别为：轨压40MPa、起动加速油量3.5mg、喷射定时-4°CA（ATDC）。
　　最后，保持起动油量不变，设计轨压、主喷定时、预喷油量比例、预喷定时的四因素四水平正交试验。试验结果分析表明：正交试验所得到的轨压、主喷定时对起动性能的影响规律与完全试验法所获得一致；存在一个临界的预喷油量比例20％和预喷定时-12°CA（ATDC）使得起动时间最短，起动过程平均不透光烟度最低。对起动性能影响主次因素依次是：主喷定时、轨压、预喷油量比例、预喷定时。
　　最终获得暖机起动最优控制参数：起动加速油量3.5mg，轨压40MPa，主喷定时-4°CA（ATDC），预喷油量比例20%，预喷定时-12°CA（ATDC）。相比与单次喷射起动时间缩短了13.0%，起动过程平均不透光烟度下降51.3%。

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1 绪论

1.1 柴油机在汽车行业中应用现状

1.2 柴油机电控技术的发展和应用

1.3 柴油机起动控制研究的意义及研究现状

1.4 本文研究内容

2 柴油机起动控制试验系统

2.1 试验系统及组成

2.2 试验用高压共轨燃油喷射系统

2.3 试

2.4 试验采集系统

2.5 本章小结

3 起动控制策略开发

3.1 软件控制系统

3.2起动工况判定策略

3.3起动喷射参数计算

3.5轨压控制策略

3.6本章小结

4 起动控制策略试验研究

4.1试验评价参数

4.2起动试验方案

4.3起动基础参数对起动性能的影响

4.4 喷射控制参数对起动性能的影响

4.5喷射控制参数综合优化

4.6 本章小结

5全文总结及展望

5.1全文总结

5.2今后工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢