Common Rail System for GDI Engines: Modelling, Identification, and Control

کاهش تدریجی الزامات انتشار وسایل نقلیه، صنعت خودرو را مجبور کرده است که در تحقیق و توسعه استراتژی های کنترل جایگزین سرمایه گذاری کند. عملکرد کنترل مستمر که توسط یک واحد کنترل الکترونیکی اختصاصی اعمال می‌شود، تضمین می‌کند که بهترین عملکرد از نظر انتشار آلاینده‌ها و چگالی توان با قابلیت رانندگی و تشخیص همراه است. فناوری موتور تزریق مستقیم بنزین (GDI) راهی برای دستیابی به این اهداف است.
این مختصر عملکرد یک موتور GDI مجهز به سیستم ریل مشترک (CR) و دستگاه‌های لازم برای اجرای آزمایش‌های روی میز آزمایش را با جزئیات شرح می‌دهد. این متن باید برای محققان در زمینه کنترل موتور آموزنده باشد و دانشجویان به عنوان اولین رویکرد آنها به این فناوری به این خلاصه توصیه می شود. فصل‌های بعدی خلاصه به یک استراتژی نوآورانه مربوط می‌شود که برای کمک به سیستم مدیریت موتور طراحی شده است. تنظیم فشار تزریق برای تثبیت فشار سوخت در خط سوخت CR پیشنهاد شده و با آزمایش تأیید شده است. طرح کنترل حاصل از یک عمل انتگرال بازخورد و یک اقدام پیشخور مبتنی بر مدل استاتیک تشکیل شده است که دستاوردهای آن به عنوان تابعی از پارامترهای اساسی کارخانه برنامه ریزی شده است. تنظیم عملکرد حلقه بسته توسط تجزیه و تحلیل حاشیه فاز و تابع حساسیت پشتیبانی می شود. نتایج تجربی اثربخشی الگوریتم کنترل را در تنظیم فشار ریل میانگین مستقل از شرایط کار موتور (سرعت موتور و زمان تزریق) با تلاش طراحی محدود تأیید می‌کند.

Progressive reductions in vehicle emission requirements have forced the automotive industry to invest in research and development of alternative control strategies. Continual control action exerted by a dedicated electronic control unit ensures that best performance in terms of pollutant emissions and power density is married with driveability and diagnostics. Gasoline direct injection (GDI) engine technology is a way to attain these goals.
This brief describes the functioning of a GDI engine equipped with a common rail (CR) system, and the devices necessary to run test-bench experiments in detail. The text should prove instructive to researchers in engine control and students are recommended to this brief as their first approach to this technology. Later chapters of the brief relate an innovative strategy designed to assist with the engine management system; injection pressure regulation for fuel pressure stabilization in the CR fuel line is proposed and validated by experiment. The resulting control scheme is composed of a feedback integral action and a static model-based feed-forward action, the gains of which are scheduled as a function of fundamental plant parameters. The tuning of closed-loop performance is supported by an analysis of the phase-margin and the sensitivity function. Experimental results confirm the effectiveness of the control algorithm in regulating the mean-value rail pressure independently from engine working conditions (engine speed and time of injection) with limited design effort.