Электронное управление топливоподачей дизельного двигателя на основе программного ПИД-регулирования
Another Title
Electronic Control for Fuel Supply of Diesel Engine on the Basis of Programmable PID-Regulator
Bibliographic entry
Электронное управление топливоподачей дизельного двигателя на основе программного ПИД-регулирования = Electronic Control for Fuel Supply of Diesel Engine on the Basis of Programmable PID-Regulator / А. Г. Баханович и др. // Наука и техника. – 2017. – № 1. - С. 28 - 37.
Abstract
Представлена принципиальная схема электронного управления дизельным двигателем внутреннего сгорания стандарта Euro-3, описана программно-аппаратная платформа пневматического привода регулятора топливного насоса высокого давления, позволяющая реализовать электронное управление топливоподачей дизельного двигателя КамАЗ-740. В основу концепции электронного управления положена стратегическая зависимость углового положения рычага регулятора топливного насоса высокого давления от углового перемещения электронной педали акселератора. Реализацию указанной зависимости осуществляли путем подачи модулированного широтно-импульсного сигнала определенной скважности от контроллера на обмотку пропорционального электромагнитного клапана, отвечающего за величину давления сжатого воздуха в рабочей полости силового пневмоцилиндра, шарнирно соединенного с рычагом регулятора топливного насоса высокого давления. При этом в цепь управления вводили обратную связь по положению рычага регулятора топливного насоса высокого давления, а управление оборотами коленчатого вала двигателя осуществляли с использованием программного ПИД-регулятора непрерывного действия. Разработанная стратегия дает возможность в режиме реального времени отследить отклонение регулируемого параметра от заданной величины и практически мгновенно выработать управляющее воздействие на исполнительные механизмы для устранения этого отклонения, обеспечивая минимальное время переходного процесса. Настройку параметров регулятора (пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих) производили эмпирическим путем с использованием классического метода Циглера – Никольса, основанного на анализе запаса устойчивости системы автоматического регулирования. Приведены результаты расчета коэффициентов пропорционального интегрально-дифференциального регулятора, а также осциллограммы полунатурного эксперимента по апробации предложенной стратегии управления топливоподачей дизельного двигателя с использованием средств визуализации CoDeSys V2.3.
Abstract in another language
The paper presents a schematic diagram of the Euro-3 diesel engine electronic control and describes hard- and software platform of the high pressure fuel pump pneumatic actuator control that allows to realize the concept of electronic fuel supply control for KamAZ-740 diesel engine. A strategic dependence between an angular position of high pressure fuel pump governor lever and angular displacement of electronic accelerator pedal is taken as a basic principle for an electronic control concept. Implementation of the indicated dependence has been carried out through supplying a modulated PWM-signal with some impulse ratio from a controller to a coil of proportional solenoid-operated valve which is responsible for compressed air pressure value in the working space of a power pneumatic cylinder pivotally connected with a governor lever of a high pressure fuel pump. In this case a feedback has been introduced in the control circuit according to the position of governor lever in the high pressure fuel pump and engine crankshaft speed control has been carried out while using a programmable PID-regulator of continuous action. The developed strategy provides the possibility to trace deflection of the controlled parameter from a preset value in real-time mode and practically instantly to develop a control action on operating actuators with the purpose to eliminate this deflection while providing a minimum time for transition process. Setting of regulator parameters (proportional, integral and differential components) has been made empirically while using a classical Ziegler – Nichols method which is based on the analysis of a stability factor for an automatic control system. The paper presents results of calculation on coefficients of a proportional integral-differential regulator and an oscillogram of semi-natural experiment according to approbation of the proposed control strategy for fuel delivery in a diesel engine while using CoDeSys V2.3 visualization tools.
View/
Collections
- №1[10]