控制柴油机MFB50 的方法与评估

控制柴油机MFB50 的方法与评估

提高现代发动机控制单元的计算性能，为开发和应用复杂的柴油机控制技术提供了机会。这些复杂的柴油机控制技术有利于减少燃油消耗、降低燃烧噪声和发动机排放。因此，对柴油机燃烧相位的控制显得越来越重要。燃烧相位控制最常用的控制指标为喷入气缸的柴油燃烧50%时曲轴的转角，记为MFB50。

对MFB50进行控制常用的方法可以分为两类：基于压力测量的方法和基于模型预测的方法。基于压力测量的方法是通过电控单元（ECU）对柴油机各气缸缸内压力的测量，实现对MFB50的实时测量，并将测量结果与理想的目标值进行比较，通过调整喷射参数将MFB50值控制在理想目标值附近。基于模型预测的方法则利用实时测量的柴油机瞬时转速，借助于MFB50值的预测模型进行MFB50值的预测，根据预测结果对喷射参数进行调整。

通过试验对这两种方法的性能进行对比，试验在意大利都灵理工大学进行。将一台FTP F1C欧6柴油机安装在高动态发动机测试试验台上，使用热电偶测量进/排气温度，采用高频压力传感器测量缸内压力，使用压阻传感器测量进气压力。所有装置采用PUMA OPEN 1.3.2开放式自动化控制系统进行控制。利用ETAS ES910快速原型装置开发基于压力测量的控制算法和基于模型预测的控制算法。利用上述装置进行硬件在环测试，测量柴油机的排放和燃油消耗。测量结果显示，基于压力测量的方法是一种闭环控制方法，其对MFB50的控制更为精确，因而可实现更好的排放和燃油消耗。但是，该方法需要在每个发动机气缸内安装压力传感器，成本较高。

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

编译：李臣