公开(公告)号：CN116816530A

公开(公告)日：2023-09-29

申请号：CN202310686261.2

申请日：2023-06-09

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  王六平 ,  刘冰鑫 ,  尹克奔 ,  韩圣

IPC分类号： F02D41/38 ,  F02D41/14

摘要： 本发明公开了基于卡尔曼滤波估计的高压共轨系统喷油量的方法及串级闭环控制方法，属于柴油机燃油系统控制技术领域，基于轨压调整喷油量方法，考虑到工程应用中的噪声、不确定干扰及模型非线性等问题，本发明采用串级闭环控制方法，该串级控制包括喷油量闭环和轨压闭环，喷油量闭环中基于卡尔曼滤波的方法实时估计喷油量，将实时估计的喷油量作为反馈用于喷油量闭环控制。同时通过实时估计的喷油量计算出目标轨压，目标轨压作为输入对轨压闭环进行控制，共轨的压力为轨压闭环的输出和反馈。本发明能够实现高压共轨系统在不同工况下的喷油量闭环控制，从而有力的保证循环喷油性能的一致性和可靠性。

公开(公告)号：CN115638065A

公开(公告)日：2023-01-24

申请号：CN202211287297.5

申请日：2022-10-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  刘冰鑫 ,  王六平 ,  柳一林 ,  石忠心 ,  崔宇晨

IPC分类号： F02M65/00 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明的目的在于提供新型高压共轨系统喷油器性能在线实时观测与健康状态评估方法，包括如下步骤：根据燃油系统流动过程，建立基于瞬时共轨压力的喷油规律非线性数学模型；构建状态空间模型，并进行离散化；基于卡尔曼滤波的最优估计方法；喷油量在线实时观测。本发明建立了全工况的非线性状态空间模型，同时针对工程应用中传感器噪声、不确定性干扰等问题，将测量噪声和模型不确定性到模型中，提出了基于非线性模型的扩展卡尔曼滤波方法，实现喷油规律在线实时观测方法；并基于观测的喷油规律，本发明提出了喷油器性能的在线健康状态评估方法，实现了喷油器的喷油规律观测及其健康状态评估的一体化。

公开(公告)号：CN115638065B

公开(公告)日：2024-07-23

申请号：CN202211287297.5

申请日：2022-10-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  刘冰鑫 ,  王六平 ,  柳一林 ,  石忠心 ,  崔宇晨

IPC分类号： F02M65/00 ,  G06F30/20 ,  G06F119/14

摘要： 本发明的目的在于提供新型高压共轨系统喷油器性能在线实时观测与健康状态评估方法，包括如下步骤：根据燃油系统流动过程，建立基于瞬时共轨压力的喷油规律非线性数学模型；构建状态空间模型，并进行离散化；基于卡尔曼滤波的最优估计方法；喷油量在线实时观测。本发明建立了全工况的非线性状态空间模型，同时针对工程应用中传感器噪声、不确定性干扰等问题，将测量噪声和模型不确定性到模型中，提出了基于非线性模型的扩展卡尔曼滤波方法，实现喷油规律在线实时观测方法；并基于观测的喷油规律，本发明提出了喷油器性能的在线健康状态评估方法，实现了喷油器的喷油规律观测及其健康状态评估的一体化。

公开(公告)号：CN118110607A

公开(公告)日：2024-05-31

申请号：CN202410302435.5

申请日：2024-03-18

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  王六平 ,  刘冰鑫

IPC分类号： F02D41/38

摘要： 本发明提出了一种高压共轨系统喷油量多回路多变量闭环控制系统及方法，将基于卡尔曼滤波的喷油量实时估计方法融入到喷油量多回路控制系统中，为喷油量闭环控制提供反馈量，以喷油量闭环为主回路，轨压闭环为副回路，形成组合闭环控制系统。该方法在原有轨压控制系统的基础上，增加喷油量闭环控制，同时考虑了喷油脉宽和轨压两个可控变量对喷油量的影响。该喷油量闭环控制系统，具有抗干扰和环境适应性。本发明方法可以通过脉宽、轨压两个变量调节喷油量，既可以同时应用，也可以单独使用一个控制变量。控制器使用灵活，为实现更多的优化和控制方法提供了可能。可以解决测量噪声、不确定性干扰、模型非线性等问题，适合于工程应用。

公开(公告)号：CN116136196A

公开(公告)日：2023-05-19

申请号：CN202310170021.7

申请日：2023-02-27

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  王六平 ,  刘冰鑫 ,  尹克奔 ,  韩圣

IPC分类号： F02D41/38 ,  F02D41/40 ,  F02D41/14

摘要： 本发明的目的在于提供一种基于观测器的高压共轨系统喷油量PI闭环控制方法，包括如下步骤：采集压力信号；设计喷油规律观测器；将实时观测的喷油率在喷油时刻内进行积分得到观测的喷油量；设计喷油量PI闭环控制系统；喷油脉宽的变化量加上初始脉宽，得到当前的喷油脉宽，由电磁阀控制喷油器中的针阀开启和关闭时刻，从而控制喷油过程，喷油过程引起共轨管内的燃油压力波动，输入到喷油规律观测器中，如此循环往复构成喷油量闭环观测和闭环控制过程。本发明不需要加装传感器，也不需要破环发动机喷油器及燃烧室的整体结构，设备简单，可以实现发动机缸外测量。

公开(公告)号：CN115688621A

公开(公告)日：2023-02-03

申请号：CN202211288641.2

申请日：2022-10-20

申请人： 哈尔滨工程大学

发明人： 费红姿 ,  刘冰鑫 ,  王六平 ,  柳一林 ,  石忠心 ,  吴广强 ,  王浚哲

IPC分类号： G06F30/28 ,  G06F30/20 ,  F02M65/00 ,  G06F113/08 ,  G06F119/14

摘要： 本发明的目的在于提供一种基于卡尔曼滤波的高压共轨系统喷油规律观测方法，包括如下步骤：建立基于瞬时共轨压力的喷油规律动力学方程；构建喷油观测状态空间模型，并对连续状态模型进行离散化；设计基于卡尔曼滤波的喷油规律闭环观测器；喷油量在线实时观测。本发明在线性定常模型的基础上，针对轨压大范围变化情况，建立了喷油规律的线性时变模型状态空间模型，并将模型不确定性及测量噪声考虑在模型中，提出了基于线性时变模型的卡尔曼滤波观测方法，实现喷油量的闭环观测。