控制柴油機MFB50 的方法與評估

控制柴油機MFB50 的方法與評估

提高現代發動機控制單元的計算性能，為開發和應用復雜的柴油機控制技術提供了機會。這些復雜的柴油機控制技術有利于減少燃油消耗、降低燃燒噪聲和發動機排放。因此，對柴油機燃燒相位的控制顯得越來越重要。燃燒相位控制最常用的控制指標為噴入氣缸的柴油燃燒50%時曲軸的轉角，記為MFB50。

對MFB50進行控制常用的方法可以分為兩類：基于壓力測量的方法和基于模型預測的方法。基于壓力測量的方法是通過電控單元（ECU）對柴油機各氣缸缸內壓力的測量，實現對MFB50的實時測量，并將測量結果與理想的目標值進行比較，通過調整噴射參數將MFB50值控制在理想目標值附近。基于模型預測的方法則利用實時測量的柴油機瞬時轉速，借助于MFB50值的預測模型進行MFB50值的預測，根據預測結果對噴射參數進行調整。

通過試驗對這兩種方法的性能進行對比，試驗在意大利都靈理工大學進行。將一臺FTP F1C歐6柴油機安裝在高動態發動機測試試驗臺上，使用熱電偶測量進/排氣溫度，采用高頻壓力傳感器測量缸內壓力，使用壓阻傳感器測量進氣壓力。所有裝置采用PUMA OPEN 1.3.2開放式自動化控制系統進行控制。利用ETAS ES910快速原型裝置開發基于壓力測量的控制算法和基于模型預測的控制算法。利用上述裝置進行硬件在環測試，測量柴油機的排放和燃油消耗。測量結果顯示，基于壓力測量的方法是一種閉環控制方法，其對MFB50的控制更為精確，因而可實現更好的排放和燃油消耗。但是，該方法需要在每個發動機氣缸內安裝壓力傳感器，成本較高。

Roberto Finesso et al.SAE 2017-01-0794.

編譯：李臣