高压共轨柴油机电控喷射系统软件设计

发布时间：2017-05-18 01:04

  本文关键词：高压共轨柴油机电控喷射系统软件设计，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。研究关键的电控喷射系统软硬件设计技术,对于我国汽车行业的技术进步和自主研发能力,具有非常重大的现实意义。 本文全面介绍了作者在高压共轨柴油机电控喷射系统软件设计这一领域所做的研究:针对日本电装公司的ECD-U2 高压共轨喷油系统,基于自主开发的电控单元CR2004,基本完成了喷射控制和整机管理软件设计,并进行了初步的匹配标定和台架试验研究。 喷射控制方面,基于MC68376 主要应用模块的功能,编程实现了传感器输入数字量的处理和模拟量的采集;结合发动机的运行相位,分析了喷油器电磁阀和高压油泵PCV 阀的工作原理和驱动时序,设计实现了精确的预喷射、主喷射和多段喷射,而且喷油时刻和喷油持续期柔性可控,供油时刻可灵活调节。 整机管理方面,采用基于油量的稳态控制策略,划分了高压共轨柴油机的运行状态;实现了稳定控制喷油压力和精确控制喷油量、喷油定时的目标,同时满足柴油机快速起动和平稳运转的要求;设计了MAP 图数据结构与通讯协议,实现了在线标定和高效可靠的通讯;对故障诊断和容错控制算法进行了深入研究,以保障系统的安全运行。 台架试验方面,开发了在线标定系统以及数据采集与燃烧分析系统,构建了高压共轨柴油机试验系统;初步完成了传感器信号、主要控制及修正限制MAP 的标定工作;通过起动与怠速控制、调速控制、突加负荷和轨压控制试验,验证了软件设计的可行性和可靠性,控制效果达到了预期要求。
【关键词】：柴油机 高压共轨 电控单元 喷射控制 整机管理
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TK421
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract(英文摘要)4-5
• 目录5-8
• 第一章 引言8-18
• 1.1 柴油机电控喷射系统的发展趋势8-11
• 1.2 高压共轨系统的发展现状11-14
• 1.3 自主研发电控系统软硬件的意义14-15
• 1.4 课题研究内容和任务15-16
• 1.5 本论文结构16-18
• 第二章 高压共轨系统分析与电控单元硬件设计18-33
• 2.1 ECD-U2 高压共轨系统结构18-19
• 2.2 ECD-U2 系统主要部件特性分析19-22
• 2.2.1 高压油泵19-20
• 2.2.2 共轨管20-21
• 2.2.3 喷油器21-22
• 2.2.4 传感器22
• 2.3 电控单元硬件平台设计22-29
• 2.3.1 数字控制核心子板24-25
• 2.3.2 双电压分时驱动25-27
• 2.3.3 硬件 PWM 电流反馈控制27-29
• 2.4 Hiware 编译调试环境29-33
• 第三章 喷射控制软件设计33-53
• 3.1 MC68376 各模块功能应用33-36
• 3.2 传感器输入信号处理36-38
• 3.2.1 数字量处理36-37
• 3.2.2 模拟量处理37-38
• 3.3 喷油器电磁阀驱动时序与软件实现38-43
• 3.4 高压油泵PCV 阀驱动时序与软件实现43-46
• 3.5 驱动试验与结果分析46-53
• 3.5.1 喷油器电磁阀驱动实验与结果分析48-51
• 3.5.2 高压油泵 PCV 阀驱动实验与结果分析51-53
• 第四章 整机管理软件设计53-73
• 4.1 整机管理系统基本结构与控制策略53-55
• 4.2 喷油量和喷油定时控制55-57
• 4.3 共轨油压控制57-60
• 4.4 起动与怠速控制60-63
• 4.5 调速与超速控制63-64
• 4.6 MAP 图管理与通讯64-69
• 4.7 故障诊断与容错控制69-73
• 第五章 试验系统构建与初步试验研究73-86
• 5.1 台架试验环境与设备73-74
• 5.2 在线标定系统设计74-77
• 5.3 数据采集与燃烧分析系统设计77-79
• 5.4 初步试验研究79-86
• 5.4.1 MAP 图标定79-81
• 5.4.2 起动与怠速控制试验81-83
• 5.4.3 调速控制试验83-84
• 5.4.4 突加负荷试验84
• 5.4.5 轨压控制试验84-86
• 第六章 总结与展望86-88
• 6.1 工作总结86-87
• 6.2 展望87-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-93
• 个人简历93

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