压电共轨式系统电控能量回收的研究

在自主研发新型共轨压电式喷油器驱动系统的基础上,利用压电执行器的特性以及电感器件关断反向电动势特性,提出了二阶充放电的驱动策略,并设计开发了能量回收电路.试验证明,设计的能量回收电路可实现压电系统的能量回收,在一定范围内补偿了压电执行器的驱动能量损耗,并且降低了功耗器件的功耗需求.     

新型共轨压电喷油器驱动模块开发及应用

在自主研发的新型共轨压电式喷油器基础上,设计开发了驱动电路,对压电驱动的核心电路进行研究,最后进行相关喷油泵及发动机台架试验验证,结果表明该驱动模块在各种工况下驱动性能良好,从而为下一步压电式共轨系统应用奠定了基础。     

电磁式高压共轨系统喷油器功耗评估研究

本文介绍了包括燃油喷射、液力控制、电力驱动和静态泄漏功耗在内的电磁式共轨喷油器的四种类型功耗以及导致这些功耗的原因。针对电磁式喷油器功耗,提出了理论结合试验的功耗评估方法。在最大扭矩点评估了某量产发动机电磁式共轨喷油器的功耗及其对发动机油耗的影响,通过降低喷油器功耗使发动机燃油消耗率降低的幅度不超过0.5 g/(k W·h)。提出的功耗评估方法可用于柴油机高压共轨燃油系统匹配中。     

共轨压电喷油器驱动策略的研究

根据共轨压电式喷油器驱动方式的参数要求,对压电执行器驱动高压的控制策略以及压电晶体执行器充放电电流控制策略分别采用了2种方案进行测试比较,实验结果表明,能量的均匀分配能够有效地降低功率器件的发热情况,灵活的脉冲宽度调制(PWM)控制信号运用可以较好的控制压电喷油器的驱动波形,压电喷油器的可靠性得到了提高。     

柴油机共轨压电晶体喷油器及驱动电路的研究

压电式共轨系统可以同时带来良好的节能和环保效应,被认为是柴油机燃油系统的发展方向,而压电晶体喷油器是压电式共轨系统的核心部分,也是设计和制造的难点部分.本文论述了压电晶体的工作原理,介绍了本单位自主研制成功的压电晶体喷油器的研究成果.试验结果显示,所研制的压电晶体喷油器控制精度高,工作稳定,可以满足多次喷射和200 MPa高压要求.     

多种燃料转子机高压共轨喷油器试验装置的研制与应用

多种燃料转子发动机高压共轨喷油器试验装置由控制逻辑电路和功率驱动电路两部分组成,可对喷油器的响应时间、保持电流及流量特性等参数分别进行测试.试验装置的全部功能完全由硬件实现,结构简单,工作可靠.在此基础上,将该装置直接应用于柴油高压共轨转子发动机电控系统,成功地完成了着车试验.     

基于FPGA的高压共轨柴油机判缸与喷油HIL系统研究

根据发动机判缸所需的曲轴、凸轮轴信号特性,采用LabVIEW图形化系统设计方法,构建了一种基于现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)技术的用于高压共轨柴油机判缸与喷油研究的硬件在环系统。针对一款自主开发的高压共轨柴油机电子控制单元(ECU)和英飞凌TC1728单片机,分别加载使用ASCET开发的底层判缸控制策略和使用C语言开发的底层判缸驱动程序,进行了硬件在环试验。针对一款自主开发的高压共轨柴油机喷油硬件驱动板,通过参数化控制PWM进行了喷油器硬件在环试验。试验结果表明:基于FPGA的硬件在环系统,只需提供基本配置参数即可产生通用的曲轴、凸轮轴传感器同步信号,满足发动机瞬态运行特性的判缸与喷油研究需要。根据喷油器的响应,可得到PWM喷油器控制信号的最优参数,满足国Ⅳ及以上排放法规限值发动机电控开发需要。     

基于全桥式结构的压电喷油器驱动设计

在自主研发新型共轨压电式喷油器系统的基础上,分析了单管脉冲宽度调制直流电压变换(PWM DC/DC)结构的压电执行器驱动电路特点,并研究了采用全桥式的驱动电路,通过PSIPIC仿真计算和试验证明,设计的驱动电路可实现压电喷油器的高精度驱动,与单管PWM DC/DC中的降压(BUCK)驱动方式相比降低了功率开关管的开关损耗,提高了驱动效率和电磁兼容(EMC)性能,并且降低了主处理单元(MCU)的软件负担。     

高压共轨电控单元驱动模块设计与故障诊断

完成了高压共轨供油泵及喷油器电磁阀驱动模块设计,给出了执行器相关故障检测方案,通过对故障诊断电路仿真研究和相应的诊断软件设计,在柴油机上完成了实际模块的驱动和故障诊断试验,试验结果表明该驱动模块达到了共轨系统驱动要求,同时实现了供油泵电磁阀以及喷油器电磁阀的短路、断路及喷油器的对地短路等故障检测,达到了系统应用要求.     

软硬件架构相协调的智能喷油器驱动研究

借助英飞凌公司TC1766单片机的分层体系架构和丰富的外围模块,提出了软硬件架构相协调的智能喷油器驱动方案。详细描述了新方案的软件架构与硬件架构,并以该模块为核心开发出高压共轨柴油机控制器。发动机试验表明:智能喷油器驱动方案具有匹配喷油器灵活性强、性价比高、驱动电流自抗扰稳定等优点,并可以满足燃油系统多次喷射对喷油器驱动模块的要求。     

船用大功率柴油机共轨喷射系统匹配研究

为提高船用柴油机的性能,进行了高压共轨喷油系统与大功率柴油机的匹配研究。在分析柴油机基本参数的基础上,通过计算喷油系统结构匹配参数,设计了高压共轨系统共轨组件的结构参数。进行了原机和配机的仿真与试验研究,结果表明所匹配的高压共轨系统比原机的燃烧排放性能有明显改善。     

CA6DL1-32柴油机冷起动性能试验研究

为摸索CA6DL1-32柴油机配自主共轨系统的冷起动策略,使用自主开发的电控高压共轨系统,并设计了起动控制策略,主要包括对主喷油量、主喷定时以及起动轨压的控制。试验结果表明,采用自主高压共轨系统控制策略能在不增加任何硬件设备的基础上大幅提高6DL柴油机的冷起动性能,满足实际车用柴油机的使用要求。     

压电喷射系统执行器驱动仿真及试验研究

在压电共轨喷射系统研究的基础上,对压电执行器不同驱动方式进行分析,并利用PSPICE软件进行电路仿真分析,最后进行了系统油泵台架试验。结果表明,设计的驱动电路具有良好适应性,能灵活调整压电执行器驱动特性,为下一步压电式共轨系统应用奠定了基础。     

匹配皮卡的CA4DC2-10E3柴油机开发

匹配皮卡车型的CA4DC2-10E3柴油机以CA4DC2-12E3国Ⅲ排放电控共轨柴油机为基础,设计了冷却EGR系统,并在台架上进行了标定开发工作。整车在转毂上匹配了氧化型后处理器,同时优化了标定。试验结果表明:样车排放达到了国Ⅲ标准,整车排放循环工况百公里油耗为8.8升。     

压电喷油器驱动系统性能优化研究

在压电共轨喷射系统研究的基础上,对压电执行器不同驱动方式进行分析,并利用层次分析法对不同压电执行器驱动电压进行性能优化,从而为压电喷油器性能开发及改进奠定基础,最后进行相关试验。试验结果表明:与电磁式执行器相比,压电执行器具有响应快、性能稳定等特点;同时,利用层次分析方法性能优化后,压电喷油器的性能得到了进一步改善。     

共轨压电式执行器驱动电路的优化设计

在压电共轨喷射系统研究的基础上,对压电执行器驱动电路进行分析,并利用PSPICE软件进行电路仿真,对压电执行器驱动回路电感、充电信号、放电信号参数进行优化,最后进行相关试验,为下一步压电式共轨系统市场应用奠定了基础。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

ECU硬件在环用涡轮增压共轨柴油机模型开发

基于MATLAB/SIMULINK软件平台,开发了应用于电控单元(ECU)硬件在环测试的涡轮增压共轨柴油机模型。该模型包括进气系统模块,共轨燃油系统模块,扭矩计算模块,负载自动控制模块,冷却系统模块,发动机配置及信号转换模块和控制面板。为验证模型的准确性,以6DE柴油机为原型,利用试验数据对模型进行了校准。校准后的模型对发动机关键参数的计算值与试验值相吻合,满足控制系统开发对模型的需求。     

电控共轨喷油系统柴油机性能的研究

介绍了电控共轨喷油系统在柴油机上的应用;进行了直喷柴油机与电控共轨喷油系统的匹配试验;研究了共轨压力、喷油提前角及转速、负荷等工作参数对柴油机性能的影响。结果表明,对于不同的工况选择合适的共轨压力和喷油提前角,可以降低燃油消耗率和最高爆发压力,改善排放,达到对柴油机性能的综合要求。