佛山出租升降车, 升降车轨压控制策略研究概况,  佛山出租升降车, 佛山租赁升降车, 佛山升降车  为满足欧IV及其以上排放标准和达到节能要求，高压共轨燃油喷射系统已成为研究绿色环保高效柴油机开发的必然选择。国外许多主要的汽车电控产品制造商对高压共轨系统系列产品进行了广泛而深入的研究，均已成功推出各自的产品。国外一些高等院校和科研机构也对高压共轨系统进行了大量的研究。提出双控制器轨压反馈控制，MeUn和PCV的电流闭环回路用于保证电源电压和电磁线圈电阻发生变化时，电流不偏离设定值。MeUn采用基于模型的前馈控制和PI反馈控制，减少稳态工况下轨压波动和保证跟踪性能，PCV采用抗积分饱和PI算法，以提高响应速度。试验结果表明，稳态轨压偏差小于10bar，各种工况下的平均偏差和标准偏差分别小于12.1bar和11.4bar；瞬态工况下，轨压正、负阶跃响应平均误差小于12.1bar，稳定时间约为2s，但出现轻微的超调。介绍了一种基于模型参考自适应控制（MRAC）策略，能够很好的应对发动机参数变化和非周期性扰动引起的轨压波动，需要对共轨系统参数更好的辨识，使控制算法更复杂。提出的基于MeUn和PCV协调控制策略，可以进一步改善轨压的控制效果，电流反馈补偿由电源电压变化引起的执行器电流变化。MeUn的前馈控制减小由高压泵和喷油器产生的压力波动，其反馈控制使用一阶多项式方程实时调整电流，加快响应速度。PCV采用基于定量反馈理论的增益调度反馈控制，快速调节轨压，保证各种工况下MeUn的鲁棒性，协调控制使得稳态时轨压波动小于7bar，误差小于1％；瞬态工况时，轨压阶跃响应大约2s，且无超调，标准误差低于12bar。国内的一些高校、科研机构和企业对高压共轨柴油机轨压控制策略的研究起步比较晚，一度处于摸索阶段，进展也比较缓慢，但对轨压控制的关键技术进行了较为系统的研究，并取得了一些阶段性的成果。

      围绕BOSCH公司的CR系统，针对不同工况和不同工况切换时的轨压要求，通过控制燃油计量单元，研究了分阶段的控制策略和算法，稳态轨压控制具有较好的稳定性和鲁棒性，瞬态轨压控制精度小于35Bar，有很好地动态响应和稳定性。通过燃油计量阀控制流量，提出前馈加双闭环控制的四种状态下的轨压控制策略，试验结果表明，起动轨压超调小，过渡时间短，瞬态和稳态轨压波动分别为±40Bar和±30Bar，控制精度高，可靠性好。研究了高压共轨压力控制策略，采用了PID闭环控制算法，通过控制高压油泵，开展平台实验验证了共轨压力阶跃响应特性。根据柴油机工况计算目标油压，并选择轨压控制模式，在预控和控制模式时采用闭环控制，对轨压限制计算、环境修正、设定值计算、PID参数计算、5预控体积流量，利用ASCET软件在环仿真，验证该策略动态响应快，自适应性强，控制精度高。通过燃油计量单元对共轨压力进行控制，研究了起动、过渡、正常、停机及故障工况的轨压控制策略，设计了带预控的积分分离非线性PID和遗传算法，通过台架试验验证，该控制策略能减小控制超调，缩短轨压稳定时间，减少轨压波动，使轨压偏差稳定在1.4％以下。根据被控过程具有滞后性、轨压扰动和被控过程非线性特征，采用串级控制结构，主、副调节器分别负责细调和粗调，对于主调节器而言，副环是一个随动系统。主调节器按照被控对象的工作条件和负荷变化情况，不断纠正副调节器的给定值，使其具有一定的自适应能力和较强的抑制扰动的能力，通过采用可分离积分作用、一阶微分和变PID参数的控制算法，使得控制过程能够随发动机工况而改变，改善系统的动态响应。试验结果表明：在1350bar的稳态时轨压误差±10bar，误差小于1％；瞬态时，轨压跟随误差±30bar，无超调。基于GD-1高压共轨系统，研究了模糊PID复合控制和PID参数模糊自整定控制的算法，通过实验比较均可达到预定要求。通过控制PCV阀控制进入高压共轨系统的燃油量，针对启动模式、预控模式、停供模式、闭环控制模式，采用不同的控制策略，启动时采用开环控制，正常工况时采用预控与闭环PID控制算法相结合，通过实验验证了较好的控制精度和较快的响应速度。针对ECD-U2高压共轨系统，通过控制PCV阀，研究了各种运行工况下喷射压力控制策略及算法，并在台架试验验证了控制策略，瞬态跟随性很好，稳态轨压波动较小。等采用电磁溢流阀控制共轨压力，结合模糊PID控制算法，对稳态和过渡工况进行控制，试验结果表明该策略可以使压力波动幅度在5％以内，可以满足基本要求，但是精度还不够高。设计了组合竞拍机制和分段动态标定的轨压控制算法，通过仿真结果证明该算法具有良好的响应速度和跟随性，轨压波动幅度不超过1％。设计了全工况轨压PID控制和双闭环控制结构，内环是基于变量泵电流反馈，外环基于实际轨压反馈，提高了轨压瞬态特性，为了轨压快速响应引入前馈控制，根据喷油量和泄漏量对控制的变量泵流量进行预先补偿，根据工况不同，选择不同的控制目标和控制模式，台架试验验证表明，起动轨压建立时间2.1s，温度时间3.5s，轨压稳态控制精度±2MPa，瞬态控制精度±3MPa，温度时间2s。

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    轨压控制算法研究概况,  高压共轨柴油机的轨压控制算法随着先进的自动控制理论发展，也有了很大的提升，但是目前常实车中用的轨压控制算法还是传统的PID控制为主，采用基于MAP查表的反馈控制，为了消除不确定因素和自身的扰动，会高精度的控制结构，还会增加前馈控制。PID控制算法结构简单，实现方便、硬件要求低，对于参数变化较小时能够实现较为理想的控制，但标定MAP和整定优化的工作量较大，对于参数变化幅度大且迅速的非线性系统时，PID控制很难满足控制要求，同时PID的标定参数优化对标定工程师的要求较高。在不同的发动机工况下，高压共轨柴油机燃油喷射系统的各种参数变化也较大，是一个典型的耦合的、高度非线性和滞后性的复杂系统，同时高压燃油系统结构复杂，外部干扰因素和自身扰动较多，很难建立精确控制模型。自动控制理论技术发展的非常迅速，模糊PID控制算法、神经网络自适应算法、遗传算法等智能控制算法运用到高压共轨柴油机轨压控制策略中，也取得了很好的研究进展。在高压共轨燃油系统中，模糊控制算法与线性PID控制相比，具有较高的跟随特性和鲁棒性，控制精度也较高，动态特性有了明显的提高，但是静态时控制精度没有传统PID控制的高。为了改善轨压的稳态控制精度，提出了模糊PID控制器，同时加入前馈控制，在同样的条件下与传统PID控制相比，模糊PID控制的动态和静态性能表现较好。设计了前馈模糊PID控制器，由模糊PID控制和前馈控制组成。实验结果表明：该控制器超调量比常规PID控制器更小，由于前馈控制，喷油造成的扰动可以被预控，响应速度快和滞后小，误差小，抗干扰能力强。为了克服共轨系统的不确定性和未能建模部分的动态特性，设计了基于智能比例积分的ESO控制器，比例和积分系数由极点配置法计算，系统延迟时间越小，估计特性越好，F由输入u和输出y估计得到，可以跟随系统变化和评估外部扰动与系统未能建模部分的实时值，可以放大系统的状态变量，对噪声信号的快速导数估计。与PID和自抗扰控制器的轨压控制结果表明：PID控制器超调200bar，稳态偏差±100bar，自抗扰控制器超调20bar，稳态偏差±30bar，智能比例积分的ESO控制器超调10bar，稳态偏差±10bar。神经网络控制用来对难以精确建模的复杂非线性系统的建模，作为控制器或优化算法，近年来在高压共轨系统的轨压控制算法研究值较为常见。与传统PID控制相比，基于RBF神经网络自适应PID控制具有很好的动态响应和跟踪性能，通过将PCV模型简化为三阶传递函数，采用6个输入、8个高斯函数隐藏节点和3个输出的神经网络，使PID参数随发动机工况而变化，响应速度0.35s，虽然负向阶跃时有过冲，但能在较短时间内稳定。遗传算法具有很好的移植性和扩展性，运用概率化的方法进行寻优较为灵活，能够在自动调整搜索，获得参数和进行优化，无需确定的规则，在汽车控制中有较广泛的应用。基于遗传算法的非线性PID算法，只需很少的目标优化条件、先验知识和整体收敛性能，可以根据不同发动机工况和轨压变化实时调节PID参数，试验结果表明，发动机高速时轨压稳定时间350ms，控制精度2.5％，但是算法较为复杂。由于共轨系统模型是非线性、不确定性和外部干扰的复杂系统，为了使控制器很好的跟踪目标轨压，设计了定量反馈（QFT）控制器，包括频域特性、边界产生和回路执行，不需要详细和准确的模型，在Nichols图上对轨压进行分析与设计，以应对轨压传感器的噪声、输入扰动和外界扰动。

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