第6期（总第233期） 2017年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
基于实时仿真平台的大功率柴油机
控制策略开发与验证
褚全红”，刘涛”，胡勇’，李菲菲”，姚素娟”，杨国华”，仇会彬”，任路”，郭敏
No 6 (Serial No 233)
Dec 2017
(1.中国北方发动机研究所（天津），天津300400；2北京经纬恒润科技有限公司，北京100191；
3北方通用动力集团有限公司，山西大同037036）
摘要：针对大功率共轨柴油机的控制，设计了相应的EMS控制策略，包括柴油机的工况判断与切换、喷油控制、油轨压力控制。基于实时仿真平台，通过实时仿真对EMS控制策略进行了调整与优化，对EMS的轨压控制、喷油控制等策略进行了验证，证明了控制策略设计合理、功能正常，可以用于实际大功率柴油机的控制试验。
关键词：柴油机；控制策略；实时仿真
DOI:10 3969/j issn 1001-2222 201706 011
文献标志码：B
中图分类号：TK42
文章编号：1001-2222(2017)06-0057-05
高压其渐系统能够实现对喷油压力、喷油量、喷
油定时以及喷油规律的全工况灵活柔性控制，对大功率柴油机技术的发展起到了重要的作用。其对大功率柴油机性能的改善，除广依靠机械性能和EMS 硬件电路性能的保证外，主要依赖于EMS的控制策略和控制算法。而随着排放法规的目益严格和电控技术的不断进步，柴油控制系统复杂程度大幅增长，开发周期不断缩短，在策略及算法的开发过程中，需要考虑的因素不断增多,策略的准确性也需要及时进行检验，因此使用实时仿真平台对控制策略与算法进行验证成为开发过程中的重要环节1-61。
实时仿真平台 1
发动机的控制是一种要求有很强实时性的技术，非实时的、离线的仿真研究只能验证模型的准确和控制策略是否可行，其实际的指导意义与开发工具具有的价值，只有在实现以实际时间为衡量标准以及将部分实际硬件集成于其中进行实时的仿真时才能得到比较完全的体现[7-13]
硬件部分包括实时处理器、I0模块以及其他外围硬件，用于模型的实时运行与信号的准确模拟与采集，构成EMS运行及相关测试所需的完整电气环境。高性能的处理器为模型提供了高精度与强实时性的仿真计算环境，从而可以满足准确模拟被仿
收稿日期：2017-06-18；修回日期：2017-12-01
真对象的各种特性的需要。对于EMS所需的各种信号，各类10板卡可以准确地模拟传感器信号，采集执行器驱动信号，如曲轴、凸轮轴信号的模拟与喷油点火信号的采集。其他外围硬件功能包括故障注入、负载仿真、电源模拟与管理等，硬件平台功能得以完善从而形成完整的EMS集成测试系统。本系统平台结构方案见图1。
校准的发动机模型
试验管理软件
控制器
仿真硬件平台
图1实时仿真平台结构
对于半实物仿真系统，实时仿真模型具有重要的作用，模型用于在线仿真模拟发动机特性，对 EMS的控制信号作出瞬态响应，因此，仿真模型需要具有实时性与准确性。模型包含燃油系统、气缸系统、气路、发动机冷却系统、排气系统。该模型主
作者简介：褚全红（1968一），男，研究员，主要研究方向为发动机控制票统和内燃机测试仪器;dtadd@163eom，