柴油机高压共轨电磁阀特性仿真及驱动电路研究

发布时间：2017-03-22 23:02

  本文关键词：柴油机高压共轨电磁阀特性仿真及驱动电路研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着排放法规的日益严格和柴油机电控燃油喷射技术的发展,高压共轨柴油机以其显著的优越性,已成为现代车用柴油机发展的趋势之一。电控高压共轨燃油喷射系统能够实现比较复杂的喷射要求,这需要优化高速电磁阀驱动技术来提高喷油器的响应性,本文的研究工作有着重大的实际意义。 本文以德国Bosch公司的高压共轨喷油系统为例,完成了喷射驱动控制部分的硬件电路及控制软件的设计,并进行了实验研究。 电磁阀特性仿真方面,本文建立了高速电磁阀特性仿真模型,通过仿真分析电磁阀的结构参数及控制参数对电磁阀性能的影响。 硬件电路设计方面,根据本文控制对象的特点,本文采用了高低压双电源PWM驱动电路方案,采用仿真和计算相结合的方法,进行了高压源的升压电路以及驱动主体电路的参数研究,完成了单片机单元、信号处理、电源模块和功率驱动这四部分电路的设计。其中高压源的升压电路中设计了两种方案,Boost变换器和全桥变换器,并对两者进行了详细的仿真研究。 控制软件方面,本文深入研究了喷油定时和喷油量控制策略,采用MC9S12DP512单片机,编程实现了传感器输入数字量的处理以及喷油过程的控制,完成了驱动电路控制信号的精确输出控制。 本文最后进行了初步实验,实验结果表明本文所设计的软件功能和驱动电路基本都能满足控制要求,对电磁阀开启速度有着明显的改善。
【关键词】：柴油机 高压共轨 高速电磁阀 驱动电路
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TK423
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 柴油机高压共轨燃油喷射系统的结构11-14
• 1.1.1 课题的背景11-12
• 1.1.2 柴油机高压共轨燃油喷射系统的结构12-14
• 1.2 柴油机高压共轨燃油喷射器技术的研究现状14-17
• 1.2.1 国外研究现状14-16
• 1.2.2 国内研究现状16-17
• 1.3 选题的意义17-18
• 1.4 论文的主要研究内容18-19
• 第2章 高压共轨喷油器高速电磁阀建模及特性仿真研究19-34
• 2.1 高速电磁阀的结构与数学模型19-23
• 2.1.1 高速电磁阀的类型19-20
• 2.1.2 高速电磁阀的工作原理20-21
• 2.1.3 高速电磁阀的数学模型21-23
• 2.2 高速电磁阀仿真模型的建立23-30
• 2.2.1 高速电磁阀仿真模型23-27
• 2.2.2 仿真模型参数及动态响应性初步验证27-30
• 2.3 高速电磁阀变参数特性仿真研究30-33
• 2.3.1 结构参数影响分析30-31
• 2.3.2 控制参数对开启速度的影响31-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 升压开关电源的仿真与设计34-52
• 3.1 升压电源的特点34-36
• 3.1.1 升压电源的性能要求34
• 3.1.2 开关电源技术34-35
• 3.1.3 升压电源电路方案选型研究35-36
• 3.2 Boost电路仿真研究36-43
• 3.2.1 Boost电路的基本原理36-37
• 3.2.2 Boost电路的主要参数计算37
• 3.2.3 Boost电路的仿真分析37-43
• 3.3 全桥电路仿真分析43-51
• 3.3.1 全桥电路的基本原理43
• 3.3.2 高频变压器的设计计算43-46
• 3.3.3 全桥电路的仿真分析46-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第4章 高压共轨燃油喷射电控单元的硬件设计52-68
• 4.1 电控系统整体设计52-53
• 4.2 传感器处理电路设计53-54
• 4.3 升压电源电路设计54-62
• 4.3.1 升压主体电路54-55
• 4.3.2 控制芯片的设计与计算55-59
• 4.3.3 Mosfet管59-62
• 4.4 电磁阀驱动电路设计62-67
• 4.4.1 电磁阀驱动电路的要求与方案62-63
• 4.4.2 高低压双电源 PWM驱动电路仿真分析63-66
• 4.4.3 高低压双电源 PWM驱动电路设计66-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 高压共轨系统的喷射驱动控制软件设计68-75
• 5.1 喷射驱动软件的功能与模块设计68-69
• 5.2 曲轴与凸轮轴位置信号的采集与处理69-70
• 5.3 喷射控制策略的研究与喷射驱动软件的实现70-74
• 5.3.1 喷射控制策略的研究70
• 5.3.2 喷射驱动软件的实现70-74
• 5.4 本章小结74-75
• 第6章 电控单元调试和实验75-83
• 6.1 升压电源硬件性能测试实验75-76
• 6.2 软件功能模拟实验76-77
• 6.3 电磁阀驱动实验77-81
• 6.3.1 喷气阀驱动实验77-78
• 6.3.2 喷油器驱动实验78-81
• 6.4 本章小结81-83
• 第7章 总结与展望83-85
• 参考文献85-87
• 作者简历87-91
• 学位论文数据集91

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7 张宾;全气缸取样装置中燃烧分析系统及多脉冲喷油模式的开发[D];天津大学;2007年

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9 段峰;柴油/甲醇组合燃烧方式在增压柴油机上的应用研究[D];天津大学;2004年

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  本文关键词：柴油机高压共轨电磁阀特性仿真及驱动电路研究，，由笔耕文化传播整理发布。

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