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.     

电控喷油器智能驱动模块的设计

根据电控喷油器驱动的要求,设计出一种基于单片机PIC18F458的电控喷油器智能驱动模块.该模块利用PIC18F458内部集成的比较器功能模块和输入捕捉功能模块CCP1和CCP2实现多个喷油电磁阀驱动,采用高低端驱动技术以及电路反馈技术实现了驱动电流提升和保持,并且具有故障检测和诊断功能.试验中该模块实现了设计的10A提升电流和5 A保持电流并满足其时效性,同时它能提供的最小喷油脉宽为0.4 ms,最小喷油间隔为0.5 ms,满足了电磁阀驱动电路的要求.     

一种新型高压共轨喷油器高速电磁阀驱动模块研究与开发

开发设计了一种新型喷油器高速电磁阀驱动模块,并给出了软件控制策略。驱动模块具有两路完全独立的高压源,且电压峰值可调,交替工作实现多次喷射,可适应不同喷油器系统要求,驱动模块具有自诊断及故障保护功能。以驱动模块为核心的电控单元通过了电磁兼容性试验,最后给出了驱动模块充电时间及油泵台架试验结果。     

基于直喷式汽油机电控系统硬件开发与试验研究

针对汽油直喷发动机电控系统提出总体设计技术方案,选取飞思卡尔MC9S12DP512MPVE单片机作为发动机ECU的主控芯片,进行了主控系统电路模块、信号处理电路模块、执行器驱动电路模块的设计开发.试验验证表明:电控系统的硬件设计满足发动机点火、喷油器电磁阀的驱动与控制性能要求,也验证该电控系统具有较高的可靠性和较强的抗干扰能力.     

高压共轨喷油器电磁阀驱动控制的研究

喷油正时和喷油量控制精度除了和喷油器电磁阀本身的特性参数有关外,还与其驱动电路的设计有关。对电磁阀的功率驱动是决定其响应时间的关键因素,设计的驱动模块采用高电压、大电流来对电磁阀的开启加以控制,随后采用低电压、小电流的PWM波维持导通,满足了高压共轨喷油器电磁阀驱动的要求。     

直喷汽油机喷油器驱动模块的开发与优化

为了满足直喷汽油机高压喷油器电磁阀的响应特性,针对驱动电路时间响应快和控制精度高的要求,本文设计开发了包括升压电路和脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调制驱动电路的喷油器高、低电压分时驱动模块。利用BOOST升压电路获得喷油器快速开启时的90V驱动电压,并基于Multisim仿真软件结合发动机运行工况对升压电路中各参数进行优化,提高其时间响应性;PWM调制驱动电路利用外围硬件电路实现高低电压之间的切换和驱动电流保持阶段的PWM控制。试验结果表明:升压电路可在20ms内使电压上升到90V,输出电压波动在10%以内,电压恢复时间为1.5ms;驱动电路能够实现PeakHold驱动电流波形,驱动电流可在200μs内从0A提升到峰值电流16A,满足直喷汽油机喷油器驱动模块的严格要求。     

高压共轨柴油机喷油控制的研究

高压共轨系统喷油控制包括喷油压力控制和喷油器电磁阀驱动控制2个方面。喷油压力控制的核心是轨压控制,控制效果和精度取决于控制算法,仿真和实际控制结果都表明PID模糊自适应控制算法控制效果较好。喷油正时和喷油量控制精度与喷油器电磁阀驱动电路的设计有关,设计的驱动模块采用高电压、大电流来对电磁阀的开启加以控制,随后采用低电压、小电流的PWM波维持导通,满足了高压共轨喷油器电磁阀驱动控制的要求。     

高压共轨喷油器智能驱动仪的开发研究

针对高压共轨喷油器开发中需要灵活调整驱动电压和电流参数的要求,选用CY335芯片开发了一种智能驱动仪,介绍了智能驱动仪的硬件组成、工作原理和诊断保护等内容,试验结果表明:自主开发的智能驱动仪能够实现开发要求,集成度高、工作可靠,具有实际应用价值。     

共轨喷油器结构参数的分析研究

阐述了共轨喷油器的工作原理,根据喷油器各部分的液力特性,将其分为容器类、压力驱动阀类、流道类、短管类4个模块,利用仿真软件AMES im建立了喷油器的仿真模型,为了验证模型的准确性,将仿真计算数据与试验数据进行了比较,结果表明:仿真模型的搭建合理,在此基础上分析了喷油器不同结构参数对喷射规律的影响。     

基于MPC5777的高压共轨柴油机控制器硬件单元设计

根据综合化及提高环境适应性、可靠性的设计思路,设计了一种基于MPC5777的高压共轨柴油机控制器硬件单元,完成了控制器硬件单元处理器模块、电源模块、离散信号处理模块、模拟量输入模块、高边驱动输出模块、脉冲宽度调制(PWM)输出模块、喷油器驱动模块和控制器局域网络(CAN)通讯模块的电路设计。通过台架试验验证表明,该控制器能够满足高压共轨柴油机使用要求。     

共轨压电晶体喷油器能量补偿驱动模块的研究

在自主研发新型共轨压电式喷油器的发动机试验基础上,针对喷油器喷油量减弱的现象,设计开发了针对执行器介质损耗的能量补偿电路,并进行相关发动机台架试验验证,结果表明该驱动模块可以提升驱动波形,在一定范围内补偿了能量损耗,为下一步压电式共轨系统应用奠定了基础.     

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。     

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。     

基于PSPICE喷油器电磁阀双电源双边驱动电路的设计与优化研究

为了提高喷油器电磁阀的高速驱动性能,建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动模块的PSPICE模型,据此仿真分析了驱动方式和续流方式、驱动电压及续流回馈电压对电磁阀开启、关闭响应性影响规律。设计了电磁阀双电源双边驱动钳压续流电路,进行了工作过程的数学分析和参数优化。试验结果表明:该驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(0.5ms喷油脉宽)时各驱动通道的最大偏差率为2.21%,相对标准差为1.41%,同时五次喷油下缸压峰值波动率为0.57%,该驱动电路满足高效清洁燃烧系统对喷油器驱动控制精度和各缸喷油规律一致性的要求。     

喷油器电磁阀电流反馈驱动控制研究

为稳定可靠地控制共轨喷油器工作,通过Simulink建立了喷油器电磁阀的数学模型,采用电流反馈控制的思路研究喷油器的驱动控制技术。设计了电流反馈控制型高低压分时驱动电路,并采用Multisim对驱动电路进行了仿真,该电路可通过峰值电流、维持电流反馈回路自动控制驱动电流的大小。针对某型喷油器进行了驱动实验,结果表明,喷油器电磁阀模型准确,电流反馈控制驱动电路性能优良。     

基于L9707芯片的GDI喷油器驱动电路设计及实验验证

本文基于L9707芯片设计了缸内直喷发动机用喷油器的驱动电路,讨论了喷油器驱动电路的电流模式。搭建了GDI喷油器特性测量实验台架,并通过台架实验对GDI喷油器的驱动特性进行了测量和分析,验证了驱动电路的可行性。     

喷油器电磁阀电流反馈驱动控制研究

采用Simulink建立了喷油器电磁阀的数学模型,根据电流反馈控制思路开展喷油器驱动控制技术研究。设计了电流反馈控制型高低压分时驱动电路,并采用Multisim软件对该驱动电路进行仿真。仿真结果表明:该电路可通过峰值电流、维持电流反馈回路自动控制驱动电流的大小。针对某型喷油器进行了驱动试验,结果表明:喷油器电磁阀模型准确,电流反馈控制驱动电路性能优良。     

脉冲式电动喷油器瞬时喷射特性研究

利用弥尔散射高速摄像法与Bosch长管法分别对脉冲式电动喷油器不同驱动电压与喷射背压下宏观喷雾特性、喷雾发展过程、瞬时喷油率特性进行试验研究,并通过Ansoft Maxwell电磁仿真软件与GT-SUITE液压模块的联合仿真对该型喷油器工作过程进行仿真研究。研究结果表明:提高喷油器驱动电压在一定程度上缩短喷油脉宽时仍可获得更高喷射速率,并能提高初期喷油速率上升速度,缩短喷射时间。通过弥尔散射高速摄像与长管法都可以观察到该型喷油器的"多次喷射"现象。仿真结果表明在柱塞压缩过程中,出油阀位移的多次增减是产生多次喷射的主要原因。     

发动机喷油器积碳形成模拟装置的开发

基于缸内直喷汽油机喷油器积碳的生成机理,开发了一套喷油器积碳形成模拟实验装置及控制系统。该装置主要由基于MAX6675和热电偶设计的喷油器头部加热控制模块、基于驱动电流进行喷射定时和喷射量控制的喷油器控制模块和喷雾箱等组成。在发动机台架和积碳形成模拟装置上进行了喷油器积碳对比试验,两种方式下得到的喷油器积碳成分分析对比表明,发动机喷油器积碳形成模拟系统可以较好地模拟喷油器在发动机内的实际工作情况。     

压电喷油器驱动电路设计研究

针对压电喷油器的实际使用要求和压电驱动器的具体性能参数,基于脉宽调制(PWM)控制方式,采用Adμc841单片机和大功率IGBT开关管设计了压电喷油器的驱动电路。利用MATLAB/SIMULINK对充放电回路的限流电感进行了优化设计,最后对设计的驱动电路进行了试验。试验结果表明,设计的驱动电路可实现对压电喷油器的精确快速控制;当压电喷油器内压电驱动器等效电容为7μF时,驱动电路的充放电时间均小于0.1ms,最大驱动电压可达200V,并且喷油器可实现最小间隔0.2ms的多次喷射。