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中山租赁升降车,    升降车共轨系统模型仿真及轨压控制策略验证
新闻分类:公司新闻   作者:admin    发布于:2017-07-264    文字:【】【】【

        中山租赁升降车, 升降车共轨系统模型仿真及轨压控制策略验证   中山租赁升降车, 中山出租升降车, 中山升降车多少钱  根据建立的高压共轨系统数学模型和仿真模型的基础上,根据边界条件、仿真参数和仿真方法,得到燃油计量单元的开度、高压泵供油、压力控制阀调压、喷油器喷油和共轨管轨压等重要参数,得出燃油计量单元和压力控制阀控制轨压的仿真结果,为验证轨压控制策略提供了共轨系统模型基础。再根据提出的共轨系统轨压控制策略,结合共轨系统仿真模型,验证不同工况轨压的变化,将仿真值与试验值进行对比,来验证提出的高压共轨系统轨压控制策略的正确性。



    MeUn和PCV阶跃调节轨压仿真,  MeUn阶跃时调节轨压仿真压力控制阀的占空比设置为100%,PCV关闭并保持不变,轨压由燃油计量单元控制,占空比由91.2%跃变到87.5%,保持3s,再从91.2%跃变到87.5%,轨压阶跃变化。共轨系统模型计算的轨压在第3s时由60MPa跳跃到120MPa,在第6s时由120MPa跃变到60MPa,轨压正向阶跃响应时间大约为1.5s,负向阶跃响应时间大约为1.2s,正负阶跃均无超调,稳态时的轨压波动范围在±0.2MPa以内。PCV阶跃时调节轨压仿真燃油计量单元占空比为零,MeUn开度最大并保持不变,轨压由压力控制阀控制,占空比由54.9207%跃变到79.0951%,保持3s,再从79.0951%跃变到54.9207%,轨压阶跃变化。共轨系统模型计算的轨压在第3s时由60MPa跳跃到120MPa,在第6s时由120MPa跃变到60MPa,轨压正向阶跃响应时间和负向阶跃响应时间大约都为0.4s,正负阶跃均无超调,稳态时的轨压波动范围在±0.8MPa以内。从压力控制阀调节轨压和燃油计量单元调节轨压的对比可以看出,轨压阶跃变化时,压力控制阀调节轨压时响应速度非常快,能够适应压力的快速变化,燃油计量单元调节轨压时稳态误差较小,更适应轨压稳态调节,所以轨压由双调节器共同调节优势非常明显。




     MeUn和PCV同时阶跃时调节轨压仿真,  PCV轨压由燃油计量单元和压力控制阀同时控制,燃油计量单元占空比由91.2%跃变到87.5%,保持3s,再从87.5%跃变到91.2%,压力控制阀占空比由54.92%跃变到79.10%,保持3s,再从79.10%跃变到54.92%,轨压阶跃变化;燃油计量单元占空比由91.2%跃变到30.0%,保持3s,再从30.0%跃变到91.2%,压力控制阀占空比由54.92%跃变到79.10%,保持3s,再从79.10%跃变到54.92%,轨压阶跃变化。燃油计量单元占空比阶跃到越小值时,其开度越大,进入高压泵的燃油量越多,轨压上升的越快,所以仿真轨压2的轨压正向阶跃响应时间约0.5s,仿真轨压1的轨压正向阶跃响应时间约2.5s;轨压负向阶跃时,由于仿真轨压1的燃油计量单元开度较小,进油量较少,喷油量不变,响应时间约0.8s,轨压稳定时间变长,而且出现了超调,仿真轨压2的燃油计量单元进油量变大,响应时间约0.45s,且无超调,两个仿真结果在稳态时的轨压波动范围在±0.5MPa以内。




   不同工况时的轨压模型控制仿真,  起动和怠速工况轨压控制。起动阶段轨压采用开环控制,燃油计量单元完全打开,压力控制阀设为固定值。起动工况时发动机转速从零增加到800rpm,轨压建立非常迅速,仅用1.3s轨压就能达到35MPa左右,当轨压接近目标轨压时,进入闭环控制,由压力控制阀控制轨压,稳定后轨压波动在±1.5MPa,起动迅速,波动较小,能够满足起动和怠速工况轨压控制要求。



     稳态工况时轨压控制仿真,  怠速工况轨压控制,设定发动机转速为800rpm,怠速轨压为35MPa,从仿真结果可以看出轨压波动很小,误差在±1MPa以内。稳态工况轨压控制,设定发动机转速为1500rpm,轨压为85MPa。从仿真结果可以看出轨压波动很小,误差在±1MPa以内。稳态工况轨压控制,设定发动机转速为2250rpm,轨压为110MPa。从仿真结果可以看出轨压波动很小,误差在±1.3MPa以内。轨压150MPa稳态工况控制.  稳态工况轨压控制,设定发动机转速为3500rpm,轨压为150MPa。从仿真结果可以看出轨压波动很小,误差在±1.5MPa以内。此仿真模型对应稳态工况时的轨压控制的波动较小,误差都在±1.5MPa以内,控制精度可以满足实际轨压控制的要求,能够作为轨压控制对象模型模拟轨压的变化。



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      瞬态工况时轨压控制仿真,设定发动机转速为800rpm至1250rpm再到800rpm变化,轨压由35MPa至70MPa正向阶跃,再到35MPa负向阶跃的仿真结果。瞬态工况轨压控制,设定发动机转速为1000rpm至2600rpm再到1000rpm变化,轨压由60MPa至120MPa正向阶跃,再到60MPa负向阶跃的仿真结果。 瞬态工况轨压控制,设定发动机转速为1000rpm至2600rpm再到1000rpm变化,轨压由100MPa至140MPa正向阶跃,再到60MPa负向阶跃的仿真结果。瞬态轨压阶跃变化几乎包含了发动机瞬态工况的全部范围,根据仿真结果可以看出稳态工况时轨压波动很小,误差在±2MPa以内;瞬态工况时轨压阶跃变化响应速度为0.5s左右,没有超调和过冲。瞬态工况的轨压控制精度和响应速度可以满足实际轨压控制的要求,能够作为轨压控制对象模型模拟轨压的变化。




     轨压控制策略验证,   稳态工况下轨压控制策略验证在怠速工况时,发动机转速为750rpm,喷油量为3mg/hub,对应的目标轨压为34.6MPa,轨压控制结果。此时燃油计量单元保持最大开度,高压泵以最大流率供油,通过压力控制阀对共轨管中燃油压力进行闭环控制,计算的轨压与实测的轨压非常接近,最大偏差为±0.5MPa,相对误差在1.7%以内。 在发动机中等负荷的稳态工况时,如发动机转速为1370rpm,喷油量为30.1mg/hub,目标轨压为80MPa时的轨压控制结果,发动机转速为1660rpm,喷油量为43.8mg/hub,目标轨压为120MPa时的轨压控制结果。发动机在中等负荷时,燃油计量单元和压力控制阀同时采用闭环PIDMAP64查表调节轨压,不但可以提高压缩燃油的利用效率,还可以很好的抑制轨压波动。仿真轨压与目标轨压和试验实际轨压对比,轨压稳态偏差小于±1MPa,误差小于1.8%。 在发动机全负荷的稳态工况时,如发动机转速为3150rpm,喷油量为6562.8mg/hub时,目标轨压为171MPa时的轨压控制结果如图4.18所示。发动机在全负荷时,压力控制阀保持关闭状态,燃油计量单元采用闭环PID调节轨压,只提供所需的燃油量,减小高压泵引起的压力波动。从图中的仿真轨压与目标轨压和试验实测轨压对比,轨压仿真值最大偏差为±1.2MPa,相对误差小于0.8%。




     发动机转速由750rpm增加到2005rpm,喷油量由3mg/hub增加到63.7mg/hub的变化曲线,目标轨压由34.6MPa增加到174MPa时的轨压正向阶跃控制结果。目标的轨压的突变会引起实际轨压变化太快而且还会超调,因此需要限制目标轨压的变化的斜率,让目标轨压斜坡变化,使实际轨压变化平缓,避免短时间内因大幅阶跃而出现波动。由仿真轨压值与目标轨压、实际轨压的对比可知,仿真轨压跟随性良好,跟随最大偏差为±3.2MPa,无超调,响应速度在0.2s左右,轨压变化的趋势非常平稳,其中出现偏差较大的原因是试验轨压出现震荡,此次相对误差为7%左右,除去此震荡部分,仿真轨压的相对误差小于3%,标准误差为1.47。  发动机转速由2885rpm减小到750rpm,喷油量由35mg/hub减小到0mg/hub的变化曲线, 目标轨压由172MPa减小到34.6MPa时的轨压负向阶跃控制结果。当轨压负向大幅度阶跃时,燃油计量单元会关闭,高压泵不供油,压力控制阀调节共轨管流出流量,使共轨中的压力能够迅速的下降,但是需要限制目标轨压的变化斜率,使目标轨压斜坡变化,避免出现波动。由仿真轨压值与目标轨压、实际轨压的对比可知,跟随性非常好,动态最大偏差为±2MPa,无超调,相对误差小于5%,标准误差为2.02。  轨压连续正向增加的输入量发动机转速和喷油量的变化趋势,轨压的连续正向阶跃变化结果,仿真轨压的跟随特性良好,响应时间0.2s,响应迅速,无超调,稳定时间短,仅需1s左右,最大偏差为±4MPa,最大相对误差9%。 轨压在正向阶跃和负向阶跃时的输入量发动机转速和喷油量的变化曲线,瞬态试验仿真结果,对应的误差,轨压控制的整体跟随性较好,稳态是相对误差小于2%,但是瞬态相对误差小于17%,标准误差为3.35。






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