高压共轨柴油机控制策略的研究

发布时间：2017-04-13 14:02

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【摘要】： 高压共轨系统能够实现对喷油压力、喷油量、喷油定时以及喷油规律的全工况灵活柔性控制，其对柴油机性能的改善，除了依靠机械方面性能和ECU硬件电路性能的保证外，主要依赖于控制策略和控制算法。 本文通过对高压共轨系统结构和控制原理的分析，进行了控制策略的研究，包括轨压控制策略和喷油控制策略，并基于控制策略对ECU开发所涉及的硬件和软件技术进行了初步研究。 共轨压力的精确控制是众多控制量优化控制的一个前提，起动时要求迅速建立轨压，起动后要适应工况的变化，保持轨压稳定。为了精确的控制喷油压力，对PID控制、模糊控制和PID模糊自适应控制算法进行了对比研究，仿真分析和开发板验证实验都证明，PID模糊自适应控制算法控制效果较好。 喷油控制包括喷油量控制、喷油正时控制和喷油率控制。为了在缸内形成品质良好的混合气，除了可以随工况灵活调整的喷油压力外，更为重要的是精确控制喷油量和喷油时刻，才能形成理想的喷油规律，达到提高混合气质量、改善排放的目的。喷油控制是通过查询MAP的方式进行的开环控制，包括基本MAP和为了适应工况变化的修正MAP。 最后，为了实现控制策略，应用MATLAB＼Simulink仿真软件进行了控制算法仿真分析，并对基于模型的ECU软件开发方法进行了初步研究；同时，使用RCM3400模块进行了ECU的硬件开发，与设计的驱动模块配合，进行的驱动控制实验表明：所开发的ECU能够实现喷油控制和轨压控制，特别是应用PID模糊自适应控制算法，轨压控制有较好的稳态和动态性能。
【关键词】：高压共轨 轨压控制 喷油控制 控制策略 控制算法
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 引言8-15
• 1.1 柴油机电控燃油喷射系统的发展8-9
• 1.2 柴油机高压共轨系统9-13
• 1.2.1 高压喷射的目的9
• 1.2.2 高压共轨电控喷油技术的特点9-10
• 1.2.3 高压共轨系统的发展10-11
• 1.2.4 国内外高压共轨系统研究概况11-13
• 1.2.5 高压共轨系统的研究重点13
• 1.3 课题的目的和意义13-14
• 1.4 论文各部分的内容14-15
• 第二章 高压共轨电控喷油系统的主要构成和控制原理15-22
• 2.1 轨压控制系统16-18
• 2.2 喷油控制系统18
• 2.3 电控单元(ECU)18-21
• 2.3.1 输入/输出接口19-20
• 2.3.2 微控制器(MCU)20
• 2.3.3 电源模块20-21
• 2.3.4 通信模块21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 控制策略的研究22-40
• 3.1 控制逻辑分析22-23
• 3.2 轨压控制策略23-32
• 3.2.1 起动轨压控制24
• 3.2.2 起动后轨压控制24-25
• 3.2.3 轨压闭环控制算法25-32
• 3.3 喷油控制策略32-39
• 3.3.1 喷油量控制策略32-33
• 3.3.2 喷油正时控制策略33-36
• 3.3.3 喷油率的控制策略36-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 控制算法仿真与驱动控制实验40-57
• 4.1 ECU硬件设计40-46
• 4.1.1 微控制器模块40-41
• 4.1.2 信号采集模块41-42
• 4.1.3 驱动控制模块42-46
• 4.2 基于模型的软件开发方法46-52
• 4.2.1 控制算法仿真实验研究47-51
• 4.2.2 自动代码生成方法51-52
• 4.3 驱动控制实验研究52-56
• 4.3.1 喷油控制实验53-54
• 4.3.2 轨压控制实验54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 总结与展望57-59
• 5.1 全文工作总结57-58
• 5.1.1 轨压控制策略57
• 5.1.2 喷油控制策略57
• 5.1.3 ECU硬件设计57-58
• 5.1.4 控制算法仿真分析58
• 5.1.5 基于模型的ECU软件开发方法58
• 5.1.6 电控单元调试及实验58
• 5.2 今后工作展望58-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况62-63
• 致谢63-64

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 王书庆;柴油机欧IV控制策略的研究[D];大连海事大学;2010年

2 李军;直流电机驱动EGR阀控制系统的研究[D];吉林大学;2011年

3 吴延辉;基于RX850高压共轨柴油机电控系统的研究[D];山东理工大学;2011年

4 李金华;柴油机高压共轨燃油喷射系统控制策略仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

5 苏洪良;高压共轨柴油机电控系统集成研究[D];山东理工大学;2010年

6 程文志;高压共轨柴油机控制策略研究[D];上海交通大学;2010年

7 赵辉;船用高压共轨柴油机共轨系统建模与仿真研究[D];大连海事大学;2012年

8 吴培莉;船舶电控柴油主机建模及仿真研究[D];大连海事大学;2012年

9 吴庆林;柴油机高压共轨系统喷油量的控制方法研究[D];重庆理工大学;2012年

  本文关键词：高压共轨柴油机控制策略的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：303739