基于曲轴扭矩测量的柴油机闭环点火相位控制



基于曲轴扭矩测量的柴油机闭环点火相位控制

由每个气缸对扭矩贡献的估计算法能够节约传感器的成本，因此了解每个气缸所贡献的扭矩值对于气缸的点火控制有着重要的意义。有效的点火控制能够增强发动机的动力性能，延长发动机的使用寿命，同时能够改善发动机的燃油经济性能。开发并评估了基于曲轴扭矩测量的柴油机闭环点火相位控制系统，同时提出了一种基于模型的通过测量曲轴扭矩计算每个气缸各自扭矩贡献的估计方法。另外，还提出了识别曲轴动态特性的新方法。通过利用静扭矩的概念在扭矩域中进行燃烧相位估计。研究了两种不同的控制架构：对于每个气缸的单独控制；对于所有气缸的平均控制。使用试验的方法来对所提出的系统进行评估，试验对象是一个装备着曲轴集成扭矩传感器的轻型发动机。结果显示，利用曲轴扭矩传感器的测量数据来对每个气缸扭矩进行估计和控制是可行的。对于所有气缸，燃烧相位的估计偏差小于0.5°曲轴转角，相邻周期标准差小于0.7°曲轴转角。同时，使燃烧相位控制器精确地抵消在燃料喷射和废气循环部分产生的干扰。发动机台架试验显示，被算法控制的柴油机有着较高的峰值扭矩和平均扭矩，有利于燃料能量的充分利用和满足日益严格的排放法规，在保护环境的同时可保证发动机的动力性能。

刊名：Control Engineering Practice（英）

刊期：2014年第8期

作者：Mikael Thor et al

编译：王也