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高压共轨系统作为当前最先进的燃油喷射系统可以实现喷油压力、喷油定时及喷油规律的柔性控制,循环喷油量波动特性直接影响其所匹配柴油机性能的稳定性和工作的可靠性。由于高压共轨燃油系统的机、电、液多物理场耦合特性,参数间交互作用对循环喷油量波动影响显著且规律复杂,这种循环喷油量波动降低了系统的生产一致性和产品合格率。多次喷射时循环喷油量波动降低了柴油机经济性、振动和噪声的控制稳定性,对于装有后处理装置的柴油机,多次喷射循环喷油量波动导致排气温度不稳定,降低了催化剂的转换效率,使柴油机排放一致性下降。因此,保证循环喷油量一致性,减小循环喷油量波动,是当前高压共轨燃油系统亟需解决的技术难题。本文采用数值模拟与试验研究相结合的方法,针对高压共轨燃油系统循环喷油量波动影响因素、喷油器入口压力波动特性和多次喷射循环喷油量波动特性进行了深入研究,从而提出了循环喷油量波动修正控制策略,并通过分析系统状态矩阵秩的变化规律和特征值分布规律,揭示了喷油稳定性的本质规律。研究工作将为高压共轨燃油系统的优化设计和循环喷油量波动控制提供技术支撑,对推进自主知识产权的柴油机电控燃油系统开发具有重要理论和实际意义。论文主要进行了以下几个方面的研究工作:为揭示高压共轨燃油系统单次喷射循环喷油量波动影响因素,研究参数间交互作用对循环喷油量的显著性影响,建立了共轨管-高压油管-电控喷油器多物理场耦合数值模型,推导得出了系统状态方程,采用D-最优设计方法制定试验设计方案,得到了不同参数因子水平下循环喷油量波动响应值,应用偏最小二乘回归方法得到了循环喷油量波动回归模型,通过对模型进行检验和评价,证明了该回归模型具有良好的优度且对循环喷油量波动预测准确性高,对该模型各因子项在95%置信水平上进行显著性分析,得出了对循环喷油量波动影响显著的影响因素,并深入分析了不同参数间交互作用对循环喷油量波动的显著影响。为减小压力波动以降低多次喷射循环喷油量波动,探索多次喷射循环喷油量波动修正控制策略,针对压力波动特性,研究了特性参数对喷油器入口压力波动的影响规律和作用机理。针对压力波动影响下的多次喷射循环喷油量波动特性,分别研究了预主喷射和主后喷射时主喷油量与后喷油量波动规律,揭示了两种多次喷射模式下循环喷油量波动机理。通过研究阻尼孔对单次喷射特性及多次喷射时循环喷油量波动的影响,证明了在共轨管上安装阻尼孔可以降低压力波动幅值,从而减小多次喷射时后次喷射油量波动。根据机械振动系统和液压系统相似性原理,将高压油路等效为在水平光滑平面上做往复直线运动的无阻尼二自由度弹簧-质量自由振动系统,得到了不同轨压下预主喷射时主喷油量波动频率,以相对阻尼系数、轨压、预主喷射间隔及主喷油脉宽四个特性参数作为输入变量,以修正脉宽为输出变量,提出预主喷射时主喷油量波动补偿修正策略,试验研究表明所提出的修正策略可以有效降低多次喷射时循环喷油量波动,修正后最大主喷油量平均波动减小了 37.96%。为进一步揭示高压共轨燃油系统喷油稳定性的本质规律,通过对系统进行线性化处理,得出了不同喷射模式下喷油过程中不同典型工况点的状态矩阵,得到了不同区间内状态矩阵秩变化规律,利用李雅普诺夫方法分析了喷油过程中状态矩阵特征值在复平面的分布。