汪 洋，宋飛宇，陶成軍，李小龍，洪 斌，何亞軍

對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)活塞液力控制策略

汪 洋，宋飛宇，陶成軍，李小龍，洪 斌，何亞軍

(天津大學(xué)內(nèi)燃機(jī)燃燒學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072)

利用Matlab/Simulink軟件耦合Amesim軟件建立了對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(OPHFPE)聯(lián)合仿真模型．針對(duì)OPHFPE在工作過(guò)程中的不穩(wěn)定性，提出了基于活塞位移、速度以及高壓油壓力的PI反饋控制與預(yù)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的前饋控制相結(jié)合的活塞液力控制策略．仿真研究表明：在活塞液力控制策略的調(diào)節(jié)下，OPHFPE系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，具有良好的魯棒性．

對(duì)置式；液壓自由活塞；聯(lián)合仿真；活塞液力控制策略

液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(hydraulic free piston engine，HFPE)無(wú)曲柄連桿，能量以液壓能輸出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓縮比靈活可變、活塞無(wú)側(cè)向力等優(yōu)勢(shì)，但由于無(wú)曲柄連桿的約束，HFPE活塞運(yùn)動(dòng)的上下止點(diǎn)不確定，工作循環(huán)不穩(wěn)定，容易導(dǎo)致失火現(xiàn)象[1-2]．故及時(shí)捕捉發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的擾動(dòng)，合理地補(bǔ)償活塞運(yùn)動(dòng)，是HFPE實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件．HFPE的活塞運(yùn)動(dòng)規(guī)律的控制方法，可以分為燃燒過(guò)程控制和活塞液力控制．其中燃燒過(guò)程控制——稀燃方式可以采用油量控制和燃燒相位(噴油相位、點(diǎn)火相位)控制；當(dāng)量比燃燒方式可采用量調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)．通常情況發(fā)動(dòng)機(jī)只采用一種燃燒方式，相比之下活塞液力控制則有廣泛的適應(yīng)性，可適用當(dāng)量比和非當(dāng)量比燃燒方式．

根據(jù)活塞布置方式及燃燒室數(shù)目，HFPE可分為3種基本類(lèi)型：?jiǎn)位钊?，雙活塞式和對(duì)置式[2-3]．對(duì)置式具有工作過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)心固定、無(wú)往復(fù)慣性力、掃氣效率高等優(yōu)點(diǎn)[3-4]．國(guó)內(nèi)外研究主要以單活塞和雙活塞為主[5-8]，對(duì)置式液壓自由活塞發(fā)動(dòng)機(jī)(opposed-piston HFPE，OPHFPE)的研究主要以日本豐橋工業(yè)大學(xué)為代表[9-10]．

筆者針對(duì)OPHFPE工作循環(huán)不穩(wěn)定的問(wèn)題，對(duì)活塞液力控制的控制算法進(jìn)行了研究．以Amesim搭建發(fā)動(dòng)機(jī)模型，Matlab/Simulink搭建其控制算法，二者進(jìn)行聯(lián)合仿真．通過(guò)聯(lián)合仿真，筆者提出一種適用于OPHFPE的活塞液力控制策略，并通過(guò)聯(lián)合仿真驗(yàn)證該策略的可行性，獲取關(guān)鍵性控制參數(shù)的選用原則．

1 仿真模型的建立及控制方法的提出

1.1 OPHFPE發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

圖1為研制的OPHFPE原理示意，圖2為本課題組開(kāi)發(fā)的OPHFPE發(fā)動(dòng)機(jī)樣機(jī)．系統(tǒng)基本工作過(guò)程如下：圖1中活塞處于下止點(diǎn)，ECU控制高壓電磁閥開(kāi)啟，高壓油從蓄能器進(jìn)入柱塞腔推動(dòng)活塞上行，壓縮沖程開(kāi)始．當(dāng)活塞具備到達(dá)上止點(diǎn)的動(dòng)能時(shí)，高壓電磁閥關(guān)閉，活塞繼續(xù)上行，低壓電磁閥由于柱塞腔內(nèi)抽真空而自動(dòng)打開(kāi)，之后低壓電磁閥以斬波維持開(kāi)度，活塞依靠慣性繼續(xù)上行到上止點(diǎn)，壓縮沖程結(jié)束．在上止點(diǎn)前噴油，燃料燃燒放熱，活塞開(kāi)始下行，做功沖程開(kāi)始．為培養(yǎng)活塞動(dòng)能，低壓電磁閥保持開(kāi)啟．當(dāng)活塞具備到達(dá)下止點(diǎn)的動(dòng)能，低壓電磁閥關(guān)閉，活塞推動(dòng)柱塞將高壓油壓回蓄能器．在活塞下行的同時(shí)，進(jìn)氣簧片閥關(guān)閉，空氣被活塞壓縮儲(chǔ)存在進(jìn)氣總管和活塞底部的壓氣腔內(nèi)．活塞位移小于排氣口高度時(shí)，排氣口隨即打開(kāi)(機(jī)械結(jié)構(gòu)決定)，廢氣開(kāi)始排出，當(dāng)活塞繼續(xù)下行位移小于掃氣口高度時(shí)，掃氣口相繼打開(kāi)，壓縮空氣經(jīng)掃氣口進(jìn)入缸內(nèi)，并推動(dòng)廢氣進(jìn)一步排出．活塞停留在下止點(diǎn)位置，發(fā)動(dòng)機(jī)完成了一個(gè)工作循環(huán)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)．回位油腔的作用是在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障后，推動(dòng)活塞返回下止點(diǎn). OPHFPE適合工作在中低頻率下．

圖1 OPHFPE原理示意Fig.1 Configuration of OPHFPE

圖2 OPHFPE樣機(jī)Fig.2 OPHFPE prototype

1.2 Amesim與Simulink聯(lián)合仿真模型

圖3為采用Amesim軟件搭建的發(fā)動(dòng)機(jī)模型，其中包括噴油模塊、掃氣模塊、排氣模塊、壓氣腔模塊、柱塞模塊、蓄能器模塊、電磁閥模塊、燃燒模塊等．圖4為采用Simulink搭建的發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)模型，包括頂層算法模塊(即活塞液力控制策略)、啟動(dòng)算法模塊、底層執(zhí)行模塊及與上述的Amesim發(fā)動(dòng)機(jī)模型的接口模塊．OPHFPE發(fā)動(dòng)機(jī)基本參數(shù)如表1所示．

本文采用Hibi和Hu發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)[10]來(lái)驗(yàn)證Amesim發(fā)動(dòng)機(jī)模型的正確性．具體參數(shù)如下：高壓蓄能器壓力p2=17.4,MPa；中壓蓄能器(回位油腔)壓力p3=9.8,MPa；低壓蓄能器(低壓油箱)壓力p4= 1,MPa；活塞直徑100,mm；活塞質(zhì)量3.7,kg；行程99.5,mm；掃氣口和排氣口高度均為15,mm；噴油量為0.15,mL；低壓閥為并聯(lián)球閥，球閥直徑5×30個(gè)，升程1.2,mm；高壓閥由2位三通閥和并聯(lián)球閥組成，球閥直徑5×25個(gè)，升程1.2,mm；壓縮比12～22；高壓電磁閥通電時(shí)間為10,ms．假設(shè)電磁閥響應(yīng)均為3,ms，不計(jì)節(jié)流損失，燃燒過(guò)程采用Barba模型模擬燃燒[11]．

圖3 OPHFPE系統(tǒng)Amesim模型Fig.3 Amesim model for OPHFPE

圖4 OPHFPE活塞液力控制策略Simulink模型Fig.4 Piston hydraulics control strategy Simulink model for OPHFPE

由于仿真模型中下止點(diǎn)無(wú)彈簧機(jī)構(gòu)，圖5(a)中活塞在下止點(diǎn)活塞撞擊機(jī)體，兩活塞速度v1和v2突變?yōu)?且有一定的反彈，故兩活塞位移x1和x2波動(dòng)較小，而圖5(b)中由于有彈簧機(jī)構(gòu)，故x1和x2會(huì)在下止點(diǎn)處波動(dòng)較大；由于仿真模型中無(wú)油泵系統(tǒng)，直接以蓄能器為動(dòng)力，故忽略泵端壓力p1．比較圖5(a)和(b)可知，在相同的條件下，仿真和實(shí)驗(yàn)得出的左右活塞位移和缸內(nèi)壓力變化趨勢(shì)是一致的，即驗(yàn)證了OPHFPE發(fā)動(dòng)機(jī)模型的可行性．

表1 OPHFPE參數(shù)Tab.1 Parameters for OPHFPE

圖5 OPHFPE模型驗(yàn)證Fig.5 Validation of model of OPHFP E

1.3 PI和預(yù)測(cè)前饋控制原理

PI控制主要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞理論位移和實(shí)際位移的差值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控；前饋控制可以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)速度．本文根據(jù)OPHFPE發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理分析，活塞液力控制主要是對(duì)活塞上、下止點(diǎn)位置的控制，其中高壓電磁閥的開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)刻決定上止點(diǎn)位置，低壓電磁閥的關(guān)閉時(shí)刻決定了活塞下止點(diǎn)位置．

1.3.1 啟動(dòng)控制原理

OPHFPE啟動(dòng)前，需要對(duì)兩活塞位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)兩活塞均處于下止點(diǎn)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作；如兩活塞沒(méi)都處于下止點(diǎn)時(shí)，則開(kāi)啟低壓電磁閥，通過(guò)回位油腔壓力使控制兩活塞到達(dá)下止點(diǎn)．

1.3.2 壓縮沖程控制原理

圖6 活塞受力分析Fig.6 Piston force analysis

OPHFPE中單個(gè)活塞受力分析如圖6所示，其中p′、pair、p分別為缸內(nèi)氣體壓力、壓氣腔內(nèi)氣體壓力、高壓油壓力；A1、A2、A3、A4分別為活塞頂面面積、壓氣腔對(duì)活塞的作用面積、回位油腔對(duì)柱塞作用面積、柱塞頂面面積．

如圖7所示假設(shè)活塞壓縮沖程為絕熱過(guò)程，不計(jì)燃油燃燒釋放能量、摩擦損失，根據(jù)能量守恒方程

式中：Win為高壓油對(duì)活塞做的功；Ep為活塞的動(dòng)能；Wgas(s)為活塞對(duì)缸內(nèi)氣體做的功；s為活塞位移(理論下止點(diǎn)為0，理論上止點(diǎn)為0.095)；sTDC為目標(biāo)上止點(diǎn)活塞的位移；sho為本循環(huán)高壓電磁閥開(kāi)啟時(shí)刻活塞的位移；shc1為本循環(huán)高壓電磁閥基本關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移；fho、fhc分別為高壓電磁閥開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)刻響應(yīng)修正系數(shù)．

圖7 壓縮過(guò)程控制策略Fig.7 Control strategy for compression process

通過(guò)高壓油壓力p和蓄電池電壓U查MAP得fho、fhc，通過(guò)進(jìn)氣溫度airT′、進(jìn)氣壓力airp′、高壓油壓力p、活塞位移s，由式(1)可得shc1．

然而實(shí)際過(guò)程中，仍然有很多難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的因素(如燃燒負(fù)功、傳熱損失、摩擦損失)和一些突發(fā)事件(如噴油器失效、電磁閥失效)，這些因素導(dǎo)致實(shí)際上止點(diǎn)活塞的位移與目標(biāo)上止點(diǎn)活塞的位移存在差距．根據(jù)上循環(huán)實(shí)際上止點(diǎn)活塞的位移與本循環(huán)目標(biāo)上止點(diǎn)活塞的位移差值，采用PI控制器對(duì)本循環(huán)shc1進(jìn)行閉環(huán)修正．高壓電磁閥控制公式為

式中：shc為本循環(huán)高壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移；fPI為控制高壓電磁閥的PI調(diào)節(jié)系數(shù)．

1.3.3 膨脹過(guò)程控制原理

如圖8所示假設(shè)活塞膨脹過(guò)程為絕熱過(guò)程；不計(jì)摩擦損失，根據(jù)能量守恒方程可得

式中：Wout為下行過(guò)程中液壓油輸出功；airW′為膨脹過(guò)程壓氣腔內(nèi)氣體對(duì)活塞做的功；sBDC為目標(biāo)下止點(diǎn)活塞的位移；TDCs′為本循環(huán)實(shí)際上止點(diǎn)活塞的位移；sLc1為本循環(huán)低壓電磁閥基本關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移；p0為低壓油壓力；fLc為低壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻響應(yīng)修正系數(shù)．

圖8 膨脹過(guò)程控制策略Fig.8 Control strategy for expansion process

通過(guò)高壓油壓力p、蓄電池電壓U查MAP得fLc，通過(guò)本循環(huán)噴油量、發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率(取參考值)、低壓油壓力p0、高壓油壓力p、活塞位移s由式(3)得sLc1．

根據(jù)上循環(huán)實(shí)際下止點(diǎn)活塞的位移與本循環(huán)目標(biāo)下止點(diǎn)活塞的位移差值，通過(guò)PI調(diào)節(jié)對(duì)本循環(huán)sLc1進(jìn)行修正．低壓電磁閥控制公式為

式中：sLc為本循環(huán)低壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移；kPI為控制低壓電磁閥的PI調(diào)節(jié)系數(shù)．

1.3.4 循環(huán)周期控制原理

OPHFPE每循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不同，故活塞每循環(huán)周期不同．正常工作情況下，當(dāng)?shù)蛪弘姶砰y關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移sLc減小，活塞動(dòng)能較大，循環(huán)周期縮短；低壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移sLc增大，活塞動(dòng)能較小，循環(huán)周期延長(zhǎng)．通過(guò)高壓油壓力p和活塞速度v實(shí)時(shí)調(diào)控高、低壓電磁閥的脈沖周期，使之與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相適應(yīng)．控制關(guān)系為

式中：T為控制信號(hào)周期；T0為控制信號(hào)基本周期；Cv為速度調(diào)節(jié)系數(shù)；Cp為高壓油壓力調(diào)節(jié)系數(shù)．

綜上所述，通過(guò)采用PI反饋控制及根據(jù)參數(shù)預(yù)測(cè)OPHFPE運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的前饋控制，產(chǎn)生合適的控制脈沖信號(hào)，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)液力控制．

2 仿真分析

假設(shè)OPHFPE兩端活塞狀態(tài)完全一致，即發(fā)動(dòng)機(jī)兩活塞做鏡像運(yùn)動(dòng)，故本文對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)單側(cè)進(jìn)行仿真研究．由于本文主要研究活塞液力控制策略，而噴油時(shí)刻和噴油脈寬是燃燒過(guò)程控制的內(nèi)容，故假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)噴油脈寬和噴油時(shí)刻固定．本文通過(guò)控制高、低壓電磁閥的開(kāi)閉來(lái)實(shí)現(xiàn)OPHFPE活塞液力控制．

如圖9所示，在噴油時(shí)刻和噴油脈寬固定的情況下，如果沒(méi)有活塞液力控制策略對(duì)活塞的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行及時(shí)修正，活塞實(shí)際上、下止點(diǎn)位置距離理論上、下止點(diǎn)位置會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)，最終導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火．其機(jī)理是：如活塞偏離理論下止點(diǎn)，則影響了下一循環(huán)的缸內(nèi)進(jìn)氣量，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)做功能力減弱，使活塞遠(yuǎn)離理論下止點(diǎn)；如活塞偏離理論上止點(diǎn)，則影響下一循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的做功能力，進(jìn)一步使活塞遠(yuǎn)離理論下止點(diǎn)．這是一個(gè)正反饋過(guò)程，說(shuō)明OPHFPE是一種不穩(wěn)定系統(tǒng)，必須采用合適的控制方法，才能保證其穩(wěn)定運(yùn)行．

圖9 Amesim模型活塞運(yùn)動(dòng)位移曲線Fig.9 Displacement diagram of piston in Amesim model

圖10 為在活塞液力控制策略控制下OPHFPE穩(wěn)定運(yùn)行結(jié)果，高壓電磁閥開(kāi)啟，高壓油從蓄能器流入到柱塞腔內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，故發(fā)動(dòng)機(jī)的頻率控制主要由高壓電磁閥來(lái)控制．圖10發(fā)動(dòng)機(jī)工作周期為25,ms，在活塞液力控制策略的調(diào)節(jié)下OPHFPE實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)行．

圖10 活塞液力控制下OPHFPE運(yùn)行結(jié)果Fig.10 Results of OPHFPE in piston hydraulics control strategy

圖11 為當(dāng)高壓油壓力出現(xiàn)波動(dòng)后在活塞液力控制策略控制下OPHFPE運(yùn)行曲線，發(fā)動(dòng)機(jī)工作周期均為25,ms．圖11(a)在第2循環(huán)引入高壓油壓力陡增5,MPa，第2循環(huán)膨脹過(guò)程中活塞液力控制策略調(diào)節(jié)sLc(低壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移)減小，由于活塞下行培養(yǎng)動(dòng)能不足以克服5,MPa壓力波動(dòng)，故第2循環(huán)活塞無(wú)法到達(dá)下止點(diǎn)，故在第3循環(huán)開(kāi)啟前，低壓電磁閥開(kāi)啟來(lái)調(diào)節(jié)活塞到達(dá)下止點(diǎn)．壓力升高后活塞液力控制策略調(diào)節(jié)第3循環(huán)shc(高壓電磁閥開(kāi)啟時(shí)刻活塞的位移)減小，但壓力波動(dòng)隨后消失，液壓對(duì)活塞作用時(shí)間變短，活塞動(dòng)能不足，故第3循環(huán)無(wú)法到達(dá)上止點(diǎn)，導(dǎo)致該循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)失火，故3循環(huán)無(wú)法到達(dá)下止點(diǎn)，于第4循環(huán)即恢復(fù)正常．圖11(b)在第2循環(huán)引入高壓油壓力陡降5,MPa，該循環(huán)膨脹過(guò)程活塞動(dòng)能較大，活塞液力控制策略調(diào)節(jié)sLc增加，導(dǎo)致第3、4循環(huán)控制信號(hào)周期T延長(zhǎng)，于第5循環(huán)恢復(fù)正常．高壓油壓力陡增會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性，但壓力陡降5,MPa對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定性沒(méi)有影響．在第2循環(huán)引入高壓蓄能器壓力波動(dòng)，在活塞液力控制策略調(diào)節(jié)下發(fā)動(dòng)機(jī)在第1～3循環(huán)恢復(fù)正常，可見(jiàn)該控制策略對(duì)低頻高壓油壓力的波動(dòng)具有很好的抑制作用，且具有較好的響應(yīng)速度．

圖11 高壓油壓力波動(dòng)對(duì)OPHFPE穩(wěn)定性的影響Fig.11 Stability of OPHFPE influenced by the pressure fluctuations of high pressure oil

圖12 為當(dāng)出現(xiàn)噴油干擾，在活塞液力控制策略控制下OPHFPE活塞運(yùn)行曲線，其中發(fā)動(dòng)機(jī)工作周期均為25,ms．圖12(a)在第2循環(huán)引入噴油缺失，本循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)失火，活塞下行過(guò)程動(dòng)能不足，活塞液力控制策略調(diào)節(jié)sLc(低壓電磁閥關(guān)閉時(shí)刻活塞的位移)減小，但不足以彌補(bǔ)動(dòng)能損失量，故導(dǎo)致第2循環(huán)活塞無(wú)法到達(dá)理論下止點(diǎn)，第3循環(huán)開(kāi)始前啟動(dòng)控制使活塞回到下止點(diǎn)，于第4循環(huán)恢復(fù)正常．圖12(b)在第2循環(huán)引入噴油器多噴射1次，導(dǎo)致缸內(nèi)氣體平均壓力升高，膨脹過(guò)程中活塞動(dòng)能增加，活塞液力控制策略調(diào)節(jié)sLc增加，信號(hào)控制周期T延長(zhǎng)，于第5循環(huán)恢復(fù)正常．噴油缺失會(huì)影響發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性，但多噴油對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定性沒(méi)影響．對(duì)于噴油缺失、噴油過(guò)量和高壓油壓力突變的干擾，控制策略具有良好的魯棒性．

圖12 噴油干擾對(duì)OPHFPE穩(wěn)定性的影響Fig.12 Stability of OPHFPE influenced by the injection disturbance

3 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)所開(kāi)發(fā)的OPHFPE樣機(jī)的工作原理，建立了發(fā)動(dòng)機(jī)的模型，并驗(yàn)證了其可行性．OPHFPE屬于不穩(wěn)定系統(tǒng)，如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)目刂撇呗?，發(fā)動(dòng)機(jī)容易出現(xiàn)行程衰退現(xiàn)象，最后熄火．提出了基于PI和前饋預(yù)測(cè)原理的活塞液力控制策略，通過(guò)Amesim和Simulink的聯(lián)合仿真實(shí)現(xiàn)該控制策略對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的調(diào)控，結(jié)果表明，該控制策略能有效地對(duì)活塞位移進(jìn)行調(diào)控且可抵抗噴油過(guò)量、噴油缺失、高壓油壓力變動(dòng)的干擾，使發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)具有良好的魯棒性．

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(責(zé)任編輯：孫立華)

Piston Hydraulics Control Strategy for Opposed-Piston Hydraulic Free Piston Engine

Wang Yang，Song Feiyu，Tao Chengjun，Li Xiaolong，Hong Bin，He Yajun
(State Key Laboratory of Engines，Tianjin University，Tianjin 300072，China)

A united simulation model of the opposed-piston hydraulic free piston engine (OPHFPE) was established with Amesim and Matlab/Simulink softwares. Combining the PI feedback control based on oil pressure，piston displacement and velocity with feedforward control that predicts the engine′s working state，a piston hydraulics control strategy was proposed to realize the OPHFPE working stability. Simulation results show that the strategy can guarantee steady and continuous working cycles and good robustness of the OPHFPE.

opposed-piston；hydraulic free piston；united simulation；piston hydraulics control strategy

TH137.5

A

0493-2137(2014)03-0224-07

10.11784/tdxbz201207022

2012-07-07；

2012-08-28.

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51176137).

汪 洋(1966— )，男，教授，wang_yang@tju.edu.cn.通訊作者：宋飛宇，412144904@qq.com.