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柴油机怠速稳定性控制的研究

高跃  
【摘要】:本文主要对柴油机怠速稳定性控制方法进行仿真和试验研究。研究对象为装配Bosch公司VP37电控分配泵的498Z柴油机,并针对此分配泵开发出了一套基于CAN总线的集控制、管理、故障诊断、测量及标定功能于一体的电控系统。为模拟不同控制算法对柴油机怠速过程的影响,本文建立了柴油机工作过程的怠速简化模型,仿真了经典PID和模糊PID对柴油机怠速工况的控制效果,并对仿真结果进行了试验验证。试验证明:经典PID控制虽然可实现怠速的控制,但不具备稳定性和平稳过渡的双重要求,而模糊PID控制可以在不同的转速区域给出不同的整定系数,控制方法灵活,不仅可以将怠速转速波动稳定在±5γ/min内,而且从起动到怠速过渡平稳,基本达到了柴油机怠速稳定性控制的要求。但以上两种方法都无法消除因各缸工作差异而导致的转速波动,因此本文提出了分缸均衡独立控制方法,验证了分缸均衡控制的可行性,确定了评价各缸工作不均匀性的方法。试验证明,分缸均衡控制方法消除了由于各缸工作不均匀而引起的怠速转速波动,即时转速波动幅值稳定在±3γ/min以内。柴油机怠速稳定性和阶越响应性能得到了明显的改善。


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