基于MOSA算法的高压共轨喷油器多目标仿真优化设计

建立了高压共轨喷油器的Matlab/Simulink仿真模型,采用多目标模拟退火MOSA优化算法作为寻优策略,以针阀开启延迟和关闭延迟为目标函数进行高压共轨喷油器的关键结构参数多目标仿真优化设计。实验结果表明:优化后的高压共轨喷油器针阀开启延迟时间降低16.7%,达到0.25 ms;关闭延迟时间降低15.2%,达到0.78 ms。     

满足欧Ⅲ排放的柴油机高压共轨系统匹配技术

为满足欧Ⅲ排放标准,柴油机需优先采用电控高压喷射技术。在分析欧Ⅲ排放标准及其特点的基础上,完成电控高压共轨喷射系统各参数在油泵实验台上的初步匹配,并结合某4缸柴油机优化共轨系统参数,完成排放性能试验。试验结果表明,匹配电控高压共轨喷射系统的柴油机排放性能满足欧Ⅲ排放标准。     

基于DSP的柴油机缸内压力动态采集系统

进行了基于数字信号处理器(DSP)的柴油机缸内压力动态采集的研究.提出了缸内压力动态采集、数据处理、数据通讯方法.设计了缸内压力动态采集系统的硬件、软件,进行了动态采集系统的采集性能和稳定性试验.试验结果表明,基于DSP的缸内压力动态采集系统能满足柴油机工作要求.     

压电式高压共轨喷油系统喷油量波动特性试验

研究了压电式高压共轨喷油系统多次喷射过程中影响主喷油量波动的因素,采用EFS IFR8420型单次喷射仪对预喷和主喷的油量及喷油速率进行精确测量,总结了主喷油量波动的影响因素及其变化规律:预喷油量越小、主预间隔时间越短,主喷油量波动幅度越大,且随着主预间隔时间的增加,主喷油量呈周期性波动且波动幅度逐渐衰减。通过试验确定了预喷产生的压力波动是导致主喷油量波动的主要原因,为后续的多次喷射控制策略的设计和主喷油量的压力波动修正提供了可靠的试验数据。     

共轨柴油机缸压反馈电控技术

在简要分析气缸压力物理意义的基础上,提出了共轨柴油机以气缸压力为反馈的闭环控制系统原理和方案,确定了面向控制的压力特征量,采用多项式拟合的方法提取压力反馈量;提出了基于MPC555和DSP56F807的双微处理器的电控系统,引入光纤压力传感器实现柴油机气缸压力的动态采集.并在4100型共轨柴油机上进行了初步试验,试验结果验证了共轨柴油机缸压反馈电控技术的可行性.     

共轨喷油电磁阀动态特性仿真与实验

电磁阀动态响应特性直接影响高压共轨喷油器的开启和关闭过程.首先对电磁阀驱动电流加载和卸载过程进行了实验研究,基于实验结果和驱动原理求取了不同气隙下电磁阀磁链与电流的关系,并根据磁链与电磁力的关系建立了电磁阀的电磁模型.然后根据电磁阀的工作原理建立了描述衔铁运动特性的电磁阀动力学模型.最后,在Matlab/Simulink仿真环境中建立了以驱动电流为输入的共轨喷油器电磁阀机电耦合模型,对模型进行了验证,仿真计算结果与实验结果显示了很好的一致性.     

双流耦合构型混合动力拖拉机旋耕工况控制策略研究

大功率拖拉机作业时载荷冲击会造成发动机的输出转矩大范围波动,为减小载荷冲击对拖拉机动力单元的影响,提出以发动机和双电机为动力源的拖拉机双流耦合动力系统构型,以减小载荷冲击引起的动力传动系统换挡频次。基于Haar小波分解提出了基于功率预测的转矩分配策略,首先记录拖拉机的作业参数,基于径向基神经网络对拖拉机旋耕作业时的功率需求进行预测,由Haar小波变换确定高频和低频转矩需求值的范围,并分别由电机和发动机提供。最后,通过硬件在环试验对提出的动态转矩分配进行了可行性验证,测试结果表明：提出的基于神经网络功率需求预测模型对行驶端和动力输出端 (Power take-off,PTO)的功率进行预测,实际值和预测值均方根误差分别占最大功率的7.6%和7.9%;提出的转矩分配策略能够应对拖拉机旋耕时的载荷波动。发动机转矩波动与传统构型相比减小35.0%,有效地缩小了发动机转矩波动范围,缓解了拖拉机作业时载荷冲击对发动机的影响。     

压电式高压共轨喷油系统喷油量波动特性试验

研究了压电式高压共轨喷油系统多次喷射过程中影响主喷油量波动的因素,采用EFS IFR8420型单次喷射仪对预喷和主喷的油量及喷油速率进行精确测量,总结了主喷油量波动的影响因素及其变化规律:预喷油量越小、主预间隔时间越短,主喷油量波动幅度越大,且随着主预间隔时间的增加,主喷油量呈周期性波动且波动幅度逐渐衰减.通过试验确定了预喷产生的压力波动是导致主喷油量波动的主要原因,为后续的多次喷射控制策略的设计和主喷油量的压力波动修正提供了可靠的试验数据.     

大流量压电式喷油器设计与试验

分析了大功率柴油机喷油流量要求,提出了压电喷油器主要部件的设计参数.结合实际发动机,确定了大流量压电式喷油器的设计方案,计算了两种压电堆和液力放大机构的输出参数,确定了双排不同喷孔直径的布置方案;通过试验分析压电执行器的响应速度,确定了喷油器最小喷射间隔时间为0.6 ms,经喷油器喷油效果验证表明:压电执行器、液力放大机构和双排喷孔的方案能满足大流量喷油的要求.     

高压共轨柴油机轨压控制和匹配研究

进行了高压共轨柴油机轨道压力控制和匹配研究。通过试验优化调压阀控制信号频率,压力控制的周期和轨道压力的采样、滤波、控制方法,采用定相位采样、中位置滤波、定周期调节控制的方案,能够将压力迅速控制到目标压力,适应发动机因工况变化而引起的轨压的快速变化。同时,设计了发动机轨压匹配和修正策略。在共轨柴油机上验证了轨压采样、控制方法和轨压的发动机匹配及修正策略。