高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略研究

周心睿，王貴勇，申立中，王正江，萬(wàn)明定

（650500 云南省 昆明市 昆明理工大學(xué) 云南省內(nèi)燃機(jī)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

0 引言

據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018 年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到3.27 億輛，其中汽車保有量2.4 億輛[1]。在機(jī)動(dòng)車保有量增加帶來(lái)交通便利的同時(shí)，排放與環(huán)境問(wèn)題日益突出。近年來(lái)，國(guó)家為降低機(jī)動(dòng)車排放，先后頒布了國(guó)Ⅴ與國(guó)Ⅵ排放法規(guī)，排放限值日益嚴(yán)格。為滿足排放限值，各大廠商及高校加大了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的探索與研究。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)外的汽車企業(yè)普遍采用汽油機(jī)作為機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力源。不可否認(rèn)，汽油機(jī)擁有轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量輕、噪聲低的優(yōu)點(diǎn)，但是柴油機(jī)壓縮比高、熱效率與經(jīng)濟(jì)性更好，在追求節(jié)能減排的今天，柴油機(jī)不失為一個(gè)好的選擇。在減排方面，柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)EGR，先進(jìn)的后處理技術(shù)DPF，DOC，SCR 等[2-6]；在節(jié)能方面，高壓共軌噴射系統(tǒng)是當(dāng)今最先進(jìn)的柴油機(jī)燃油噴射系統(tǒng)，能夠在一個(gè)工作循環(huán)里實(shí)現(xiàn)多次噴射，在保證動(dòng)力性的同時(shí)，降低燃油消耗率，改善排放效果[7-8]。因此，高壓共軌柴油噴射系統(tǒng)等發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)電控技術(shù)是柴油機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

調(diào)速控制是發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)的控制核心之一，為實(shí)現(xiàn)高壓共軌柴油機(jī)在負(fù)載變動(dòng)后仍能保持恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，本文對(duì)高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速控制進(jìn)行了研究。定轉(zhuǎn)速控制技術(shù)普遍應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上，發(fā)電機(jī)組為動(dòng)力電池充電，需要控制發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行[9-13]；在移動(dòng)電源車上，輔機(jī)電源為實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)發(fā)電，需要控制發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行[14]；在商用車上，動(dòng)力輸出軸（PTO）為滿足作業(yè)要求，需要控制發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行[15]。此外，除了機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域，定轉(zhuǎn)速控制技術(shù)還會(huì)被用在無(wú)人機(jī)、船舶、航空、工業(yè)等其它領(lǐng)域，因此，定轉(zhuǎn)速控制顯得尤為重要。

針對(duì)定轉(zhuǎn)速的控制有很多算法，如經(jīng)典PID算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、模糊控制算法、迭代學(xué)習(xí)算法等，但是考慮到其它算法的代碼量，想要兼顧高效率與低成本，經(jīng)典PID 控制算法無(wú)疑是最好的選擇。因此，在經(jīng)典PID 控制算法的基礎(chǔ)上，對(duì)算法進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使得PID 控制算法能夠隨著轉(zhuǎn)速的變化而改變，具備柔性控制的特征[16-17]，從而提高高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速控制效果。

1 高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速控制過(guò)程總架構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制，提出圖1 所示控制器架構(gòu)。控制器由轉(zhuǎn)速模塊、轉(zhuǎn)矩模塊以及噴油模塊構(gòu)成，其中轉(zhuǎn)速模塊由定轉(zhuǎn)速需求模塊、其它轉(zhuǎn)速需求模塊和優(yōu)先級(jí)管理模塊組成。當(dāng)ECU 接收到特定需求時(shí)，由轉(zhuǎn)速需求模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速需求、實(shí)際轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度場(chǎng)計(jì)算轉(zhuǎn)速區(qū)間，即轉(zhuǎn)速上限與轉(zhuǎn)速下限。轉(zhuǎn)速區(qū)間用于限定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍，為防止調(diào)速混亂，定轉(zhuǎn)速需求與怠速需求等其它轉(zhuǎn)速需求進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判定。優(yōu)先級(jí)管理模塊匯總各轉(zhuǎn)速需求模塊計(jì)算的轉(zhuǎn)速區(qū)間和與之對(duì)應(yīng)的PID 參數(shù)，并根據(jù)優(yōu)先級(jí)篩選出符合當(dāng)前作業(yè)需求的轉(zhuǎn)速區(qū)間和與之對(duì)應(yīng)的PID 參數(shù)。轉(zhuǎn)矩模塊根據(jù)篩選出的轉(zhuǎn)速區(qū)間與對(duì)應(yīng)的PID 參數(shù)計(jì)算需求轉(zhuǎn)矩。噴油模塊將需求轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成實(shí)際的噴油量，控制發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。定轉(zhuǎn)速需求在執(zhí)行定轉(zhuǎn)速作業(yè)過(guò)程時(shí)具有較高的優(yōu)先級(jí)，轉(zhuǎn)速模塊與轉(zhuǎn)矩模塊將優(yōu)先實(shí)現(xiàn)定轉(zhuǎn)速需求，使得發(fā)動(dòng)機(jī)保持恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

圖1 高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速控制過(guò)程總架構(gòu)Fig.1 General architecture of constant-speed control process for high-pressure common-rail diesel engine

2 定轉(zhuǎn)速柔性控制策略

定轉(zhuǎn)速控制主要由定轉(zhuǎn)速需求模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2 所示，分成定轉(zhuǎn)速區(qū)間計(jì)算模塊與定轉(zhuǎn)速PID 參數(shù)模塊。定轉(zhuǎn)速作業(yè)過(guò)程中，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)由定轉(zhuǎn)速區(qū)間設(shè)計(jì)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)所需參數(shù)由定轉(zhuǎn)速PID 參數(shù)模塊來(lái)計(jì)算。

2.1 定轉(zhuǎn)速區(qū)間計(jì)算

通常，發(fā)動(dòng)機(jī)在受到外界干擾時(shí)會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速波動(dòng)，外界干擾越大，轉(zhuǎn)速波動(dòng)越大。外界干擾通常表現(xiàn)在負(fù)荷變化上。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)矩不足，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速降低；當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)矩偏高，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高。定轉(zhuǎn)速控制能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)受到干擾時(shí)使得轉(zhuǎn)速迅速恢復(fù)并保持穩(wěn)定。如圖2 所示，當(dāng)定轉(zhuǎn)速需求狀態(tài)機(jī)收到定轉(zhuǎn)速需求信號(hào)時(shí)，狀態(tài)機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速，并實(shí)時(shí)輸出定轉(zhuǎn)速狀態(tài)。預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速經(jīng)轉(zhuǎn)速計(jì)算模塊與轉(zhuǎn)速限制模塊得到定轉(zhuǎn)速區(qū)間，即定轉(zhuǎn)速上限與定轉(zhuǎn)速下限。為保證當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)維持恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，減小轉(zhuǎn)速波動(dòng)，通常將定轉(zhuǎn)速上限與定轉(zhuǎn)速下限保持恒等，以此限定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍。定轉(zhuǎn)速狀態(tài)表征當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)是處于定轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)還是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)狀態(tài)，用于上述優(yōu)先級(jí)管理模塊進(jìn)行優(yōu)先級(jí)判定。

圖2 定轉(zhuǎn)速計(jì)算控制過(guò)程Fig.2 Constant speed calculation control process

2.2 定轉(zhuǎn)速PID 參數(shù)柔性控制

在PID 參數(shù)控制上，選用經(jīng)典的PID 控制算法，并在傳統(tǒng)固定式的PID 參數(shù)上面加以改進(jìn)。采用反饋控制的設(shè)計(jì)思路，實(shí)時(shí)調(diào)整PID 參數(shù)，如圖2 所示。PID 參數(shù)協(xié)調(diào)模塊根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)溫度場(chǎng)確定相應(yīng)PID 參數(shù)的協(xié)調(diào)權(quán)重系數(shù)，在PID 參數(shù)計(jì)算中協(xié)調(diào)權(quán)重系數(shù)對(duì)PID 參數(shù)基本值進(jìn)行協(xié)調(diào)計(jì)算，進(jìn)而實(shí)時(shí)調(diào)整比例系數(shù)、積分系數(shù)、微分系數(shù)，實(shí)現(xiàn)柔性控制效果。此外，在轉(zhuǎn)速控制上，由于摒棄傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值控制方法，而采用更為先進(jìn)的區(qū)間調(diào)速思想。因此，定轉(zhuǎn)速PID 參數(shù)柔性控制模塊會(huì)依據(jù)轉(zhuǎn)速上限與轉(zhuǎn)速下限的不同，計(jì)算出兩套不同的PID 參數(shù)，即上限PID 參數(shù)與下限PID 參數(shù)，使得轉(zhuǎn)速控制更加高效嚴(yán)謹(jǐn)。

3 需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算

轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的核心在于轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)。當(dāng)受到外界干擾時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)矩因?qū)嶋H負(fù)荷變化顯得偏高或偏低，造成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，轉(zhuǎn)矩模塊需要加大需求轉(zhuǎn)矩；當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，轉(zhuǎn)矩模塊需要減少需求轉(zhuǎn)矩，通過(guò)合理調(diào)整需求轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)實(shí)際轉(zhuǎn)矩的輸出。需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算該過(guò)程如圖3 所示。轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)矩?fù)p失計(jì)算出基本轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)其它需求轉(zhuǎn)矩確定限制轉(zhuǎn)矩，用于限定實(shí)際轉(zhuǎn)矩范圍。轉(zhuǎn)速偏差計(jì)算模塊根據(jù)轉(zhuǎn)速區(qū)間與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差，計(jì)算出轉(zhuǎn)速上限偏差與轉(zhuǎn)速下限偏差。轉(zhuǎn)速上限偏差與轉(zhuǎn)速下限偏差在PID 環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)矩計(jì)算模塊結(jié)合對(duì)應(yīng)的PID 參數(shù)計(jì)算出P，I，D 三個(gè)環(huán)節(jié)相應(yīng)的調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。最后，轉(zhuǎn)矩限制模塊根據(jù)基本轉(zhuǎn)矩、PID 調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩與限制轉(zhuǎn)矩計(jì)算需求轉(zhuǎn)矩。需求轉(zhuǎn)矩經(jīng)噴油模塊，轉(zhuǎn)換成噴油量，通過(guò)改變發(fā)動(dòng)機(jī)噴油量，將實(shí)際轉(zhuǎn)矩迅速調(diào)整到需求轉(zhuǎn)矩附近，從而維持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。

圖3 需求轉(zhuǎn)矩計(jì)算控制過(guò)程Fig.3 Demand torque calculation control process

4 試驗(yàn)與結(jié)果分析

4.1 試驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)用的控制系統(tǒng)由自主研發(fā)的ECU 軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。

ECU 軟件系統(tǒng)使用MATLAB/Simulink 建模工具搭建高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略，加入到包含基本噴油控制策略的EMS 應(yīng)用層軟件系統(tǒng)中，再結(jié)合底層驅(qū)動(dòng)程序，經(jīng)代碼生成后，由Tasking 編譯器編譯生成“.elf”文件，導(dǎo)入到自主設(shè)計(jì)的ECU 電路板。

試驗(yàn)用機(jī)采用云內(nèi)動(dòng)力的某型電控高壓共軌兩缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)如表1 所示。

表1 某型高壓共軌柴油機(jī)的技術(shù)參數(shù)Tab.1 Technical parameters of a high-pressure common-rail diesel engine

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的試驗(yàn)控制臺(tái)與試驗(yàn)臺(tái)架分別如圖4、圖5 所示。

圖4 試驗(yàn)控制臺(tái)Fig.4 Test console

圖5 試驗(yàn)臺(tái)架Fig.5 Test bench

4.2 臺(tái)架試驗(yàn)

為方便試驗(yàn)驗(yàn)證，將定轉(zhuǎn)速設(shè)定在3 000 r/min，在該轉(zhuǎn)速下進(jìn)行不同負(fù)荷功率的加載試驗(yàn)與卸載試驗(yàn)。加載試驗(yàn)由測(cè)控機(jī)分別以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率加載；卸載試驗(yàn)由測(cè)控機(jī)分別以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率卸載，其中1 kW 的負(fù)荷功率約等于3.33%的負(fù)荷，2 kW 的負(fù)荷功率約等于6.67%的負(fù)荷，3 kW 的負(fù)荷功率約等于10%的負(fù)荷，試驗(yàn)分析不同負(fù)荷變動(dòng)下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、實(shí)際轉(zhuǎn)矩與輸出功率的波動(dòng)情況、調(diào)整時(shí)間，以驗(yàn)證高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略的控制效果。

4.2.1 定義發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍

經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，在進(jìn)行定轉(zhuǎn)速控制時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)在恒負(fù)荷狀態(tài)下轉(zhuǎn)速基本穩(wěn)定在3 000 r/min 附近，且轉(zhuǎn)速波動(dòng)不超過(guò)±3 r/min，因此為方便試驗(yàn)分析，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍進(jìn)行定義。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速在3 000±3 r/min 范圍內(nèi)時(shí)，定義發(fā)動(dòng)機(jī)處于定轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不在3 000±3 r/min 范圍內(nèi)時(shí)，定義發(fā)動(dòng)機(jī)處于變轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)。

4.2.2 定轉(zhuǎn)速加載試驗(yàn)

圖6、圖7、圖8 分別為以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率加載的試驗(yàn)情況。當(dāng)負(fù)荷增加時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸降低，轉(zhuǎn)矩模塊立即計(jì)算出需求轉(zhuǎn)矩，實(shí)際轉(zhuǎn)矩跟隨需求轉(zhuǎn)矩變化并逐漸穩(wěn)定在需求轉(zhuǎn)矩附近。由于實(shí)際轉(zhuǎn)矩增加，輸出功率隨之增加，并隨實(shí)際轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定而穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸恢復(fù)并穩(wěn)定在3 000 r/min。

圖6 負(fù)荷功率1 kW 加載試驗(yàn)Fig.6 Load power 1 kW loading test

圖7 負(fù)荷功率2 kW 加載試驗(yàn)Fig.7 Load power 2 kW loading test

圖8 負(fù)荷功率3 kW 加載試驗(yàn)Fig.8 Load power 3 kW loading test

圖中：Δn1-1，Δn1-2，Δn1-3——以1，2，3 kW的負(fù)荷功率加載時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)最大值；Δtn，1-1，Δtn，1-2，Δtn，1-3——以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率加載時(shí)的轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí)間；Δtp，1-1，Δtp，1-2，Δtp，1-3——以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率加載時(shí)的功率調(diào)整時(shí)間。

4.2.3 定轉(zhuǎn)速卸載試驗(yàn)

圖9、圖10、圖11 分別為以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率卸載的試驗(yàn)情況。當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，轉(zhuǎn)矩模塊立即計(jì)算出需求轉(zhuǎn)矩，實(shí)際轉(zhuǎn)矩跟隨需求轉(zhuǎn)矩變化并逐漸穩(wěn)定在需求轉(zhuǎn)矩附近。由于實(shí)際轉(zhuǎn)矩減少，輸出功率也隨之減少，并隨著實(shí)際轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定而穩(wěn)定，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸恢復(fù)并穩(wěn)定在3 000 r/min。

圖9 負(fù)荷功率1 kW 卸載試驗(yàn)Fig.9 Load power 1 kW unloading test

圖10 負(fù)荷功率2 kW 卸載試驗(yàn)Fig.10 Load power 2 kW unloading test

圖11 負(fù)荷功率3 kW 卸載試驗(yàn)Fig.11 Load power 3 kW unloading test

圖中：Δn2-1，Δn2-2，Δn2-3——以1，2，3 kW的負(fù)荷功率卸載時(shí)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)最大值；Δtn，2-1，Δtn，2-2，Δtn，2-3——以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率卸載時(shí)的轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí)間；Δtp，2-1，Δtp，2-2，Δtp，2-3——以1，2，3 kW 的負(fù)荷功率卸載時(shí)的功率調(diào)整時(shí)間。

4.3 不同負(fù)荷功率變動(dòng)下的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析

為了對(duì)高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略的控制效果進(jìn)行有效的判斷，將6 種試驗(yàn)情況分別進(jìn)行多次試驗(yàn)，并將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了細(xì)致的統(tǒng)計(jì)分析。如表2 所示，從平均轉(zhuǎn)速波動(dòng)最大值統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，不論加載還是減載，負(fù)荷功率每變動(dòng)1 kW，轉(zhuǎn)速波動(dòng)6.5 r/min 左右，負(fù)荷功率每變動(dòng)2 kW，轉(zhuǎn)速波動(dòng)13 r/min 左右，負(fù)荷功率每變動(dòng)3 kW，轉(zhuǎn)速波動(dòng)20 r/min 左右；從平均轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，不論加載還是減載，在較低負(fù)荷功率變動(dòng)下，轉(zhuǎn)速恢復(fù)時(shí)間基本在2 s 內(nèi)，在較大負(fù)荷功率變動(dòng)下，轉(zhuǎn)速波動(dòng)的余波存在超出定義的發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍的情況，但波動(dòng)恢復(fù)時(shí)間基本在3 s 內(nèi)；從平均功率調(diào)整時(shí)間統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，不論加載還是減載，功率調(diào)整時(shí)間基本在3 s 內(nèi)。由此可以看出，該高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略具有高效性和穩(wěn)定性，能夠在負(fù)荷變動(dòng)時(shí)快速調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速恢復(fù)到原值并保持穩(wěn)定。

表2 不同負(fù)荷功率下的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)Tab.2 Relevant statistics at different load power

5 結(jié)論

為實(shí)現(xiàn)高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，設(shè)計(jì)了高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略，并使用MATLAB/Simulink 搭建了控制模型，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室自主開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)與硬件系統(tǒng)，在臺(tái)架使用云內(nèi)動(dòng)力某型電控高壓共軌兩缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了不同負(fù)荷功率下的加載與卸載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）在恒定負(fù)荷下，高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略能夠保持發(fā)動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)速運(yùn)行。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在3 000 r/min 進(jìn)行定轉(zhuǎn)速控制時(shí)，恒定負(fù)荷下轉(zhuǎn)速波動(dòng)不超過(guò)±3 r/min。

（2）在負(fù)荷變動(dòng)下，高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略能夠在極短的時(shí)間內(nèi)調(diào)整輸出功率，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速恢復(fù)并保持穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在3 000 r/min 進(jìn)行定轉(zhuǎn)速控制時(shí)，負(fù)荷變動(dòng)下能夠在3 s 內(nèi)將波動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速并保持穩(wěn)定。

（3）高壓共軌柴油機(jī)定轉(zhuǎn)速柔性控制策略同樣能夠?qū)崿F(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩、恒定功率輸出。