高压共轨ECU软件控制算法设计与研究

根据柴油机高压共轨系统的控制要求,采用模块化设计方法进行电控单元软件控制算法的研究与设计。对各种控制算法进行全面分析,并对喷油量、轨压控制、工况管理等算法进行详细论述。在油泵实验台和发动机台架上对控制算法进行验证均取得较满意的控制效果。     

高压共轨系统轨腔内压力波动特性研究

针对具有两根共轨管的高压共轨系统轨腔内压力波动的问题,建立了某型柴油机高压共轨系统仿真模型,并通过与试验数据对比验证了仿真模型的准确性.研究了喷油间隔时间、轨轨连接管长度及直径、喷油时序等关键参数对高压共轨管内不同位置处压力波动的影响.研究的结果表明,轨轨连接管的长度与直径对于连接管后的共轨管内压力波动有较大的影响,但是对于连接管前的共轨管内压力波动影响较小;同时喷油器的喷油会对相邻缸对应共轨管处的压力波动产生较大影响,而随着喷油间隔时间的增大,影响会随着轨腔内压力波动的衰减而减弱.     

一种基于多次喷射的高压共轨喷油控制算法

设计了一种应用于柴油机高压共轨系统的喷油控制算法.该算法针对现有的多次喷射技术进行了改进,细化了喷油次数以提高燃油燃烧效率,采用并发控制方式提高算法执行速度.该算法首先通过基于优先级和区段划分的多次喷射协调方法将喷油过程划分为5次独立的喷射过程,然后分别对每次喷射进行油量计算、分解、正时转换等控制计算,其中分解运算过程采用了并发控制算法以提高运算效率,最终将喷油量转换为脉冲序列以操作喷油器喷油.通过理论分析与仿真实验对该算法的功能和性能进行了验证.     

高压共轨系统优化无模型自适应轨压控制

高压共轨柴油机的轨压大小对于柴油机的排放性能、动力性能有着至关重要的影响。目前的轨压控制多采用PID控制方案,但PID控制存在控制精度低、全工况下需要标定的控制器参数量大、对波动的控制效果不理想等缺点。为了克服PID控制算法存在的缺点,提出了一种基于无模型自适应算法的轨压控制算法。对于无模型自适应控制算法中的控制器参数,通过Q学习进行优化整定。MATLAB/Simulink仿真结果表明,在不同的工况下,与传统的PID控制相比,基于Q学习的无模型自适应控制算法控制性能更好。     

汽车发动机电控单元的软硬件开发

本文介绍汽油机电控单元(ECU)的设计构成与功能。分析了ECU硬件和软件两个方面,内容包括ECU中传感器和执行器的接口电路特性、微控制器的工作原理等。着重阐述了电子燃油喷射的控制。     

基于MPC5534的压电式共轨ECU硬件设计

介绍了采用高性能32位处理器MPC5534设计的基于压电喷油器的电子控制单元(E-CU)。设计中主要采用了基于电子产品可靠性设计的如电磁兼容设计、热设计、降额设计等思想,以解决压电喷油器驱动电路中的高电压、大电流带来的电磁辐射和热负荷以及关键元器件的寿命等问题。实验表明,该系统能够满足压电式喷油器多次喷射的要求。     

基于CAN总线的高压共轨测控系统开发

分析了基于CAN通信的高压共轨测控系统开发，并设计了相应的通信软件，最后进行了台架试验。结果表明CAN总线在高速通信与强干扰环境下优势明显。     

高压共轨喷油器响应时间的仿真分析

喷油器是发动机高压共轨燃油喷射系统的关键部件,其响应时间对发动机燃油利用率和废气排放具有重要影响.依据燃油流动连续性原理建立了喷油器各腔室的微分方程模型,建模时考虑了流量限制阀、三通管的影响,并将燃油的密度、弹性模量视为压力的函数.通过仿真求解了线圈电流、球阀行程、针阀行程和喷射流量随时间的变化曲线,得到了电流上升、下降时间,球阀及针阀的开启、关闭时间,喷射的起止时间.仿真结果表明,喷油结束时间较开始时间要短,能够满足慢开快关的喷油要求.     

天然气发动机监控系统开发

开发了天然气发动机监控系统。对监控系统的功能构成与特点、通讯协议、系统软件进行了研究，结果表明了该系统的有效性。     

一种高压共轨柴油发动机的轨压控制算法

设计了一种应用于高压共轨柴油发动机的PID轨压控制算法,以解决传统轨压算法控制复杂性和计算效率的问题。本算法简化了处理工况,并针对柴油发动机特性对PID控制器进行了多项改进,并用其统一的处理运行工况下的轨压计算。通过仿真实验对算法进行了验证,实验结果证明本算法对输入发动机信号和轨压期望具有良好的跟随性和运行效率,并且轨压控制较为平稳,其波动幅度不超过1%,基本符合高压共轨柴油发动机正常工作的需要。     

共轨式二甲醚发动机电控技术的研究

针对共轨式二甲醚发动机燃料喷射的特性设计了电子控制系统,对二甲醚发动机的多个参数进行电子控制并对其控制策略和控制算法进行研究。在系统中采用了模块化电路设计,同时从硬件和软件两个方面综合考虑了抗干扰性。     

车用柴油机电控系统的设计

详细介绍了车用柴油机电控系统结构、电控单元硬件电路的选择和电路的电磁兼容性设计。     

柴油机高压喷射电控单元建模及控制研究

本文研究基于MPC5534微控制器的柴油机高压喷射ECU的多次喷射控制,按照AUTOSAR标准构建ECU系统框架,根据功能将ECU划分为由传感器和信号处理硬件构成的输入模块、硬件和软件的结合控制策略层和由驱动硬件组成的输出模块。在MATLAB平台上进行来模型描述和参数影响分析,建立了五次喷射控制策略。实验结果表明,喷射控制精度满足实时性和可靠性要求。     

基于遗传算法非线性PID的柴油机共轨压力控制

高压共轨柴油机共轨压力随不同工况的调节能力及其压力的稳定性,从根本上影响着柴油机系统的燃油经济性与排放性能;针对共轨压力的控制,给出了在起动、过渡、正常、停机以及故障等工况下的轨压控制策略,设计了带预控制的积分分离非线性PID控制器,采用遗传算法对PID参数进行了在线自适应整定,实现了在不同柴油机工况下对不同轨压变化的优化控制;台架实验结果表明,在不同工况下采取的控制策略是适用的,采用的积分分离技术能减少控制超调,预控制技术能缩短轨压稳定时间并减少轨压波动,遗传算法对非线性PID控制器参数的在线优化,平均可在柴油机起动后6.7s内完成,所设计的非线性PID控制器可把轨压控制偏差稳定在1.4%以下。     

一种新型高压共轨喷油器驱动电路的设计

针对一般高压共轨电磁铁型喷油器驱动电路存在的问题,提出了一种新的驱动电路.该驱动电路具有分散功率调制结构可以平均分配各个MOS管的功率,可耐受喷油器高频驱动电流的开关损耗,提高整个驱动电路的运行可靠性.该驱动电路还可以实现维持电流峰值限制,精确调制等功能,并能够降低对地的高频干扰.     

基于双电源双维持电磁阀驱动电路的高压共轨喷油器控制技术研究

在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种双电源双维持高速驱动电路.该系统采用BOOST高压(80 V)和蓄电池低压(24 V)双电源系统分时驱动,从硬件上实现了电磁阀喷射电流的自动PWM反馈调制.针对某型喷油器进行了驱动实验,结果表明:驱动电路响应快,电磁阀电流从零上升到22 A仅需要0.045 ms;驱动电流峰值一致性好,电路系统可以灵活调节峰值电流大小、峰值电流持续时间、维持电流大小、维持电流持续时间等参数.系统可灵活配置且不占用MCU资源.     

蓄压式共轨燃油喷射系统的计算机仿真

该文介绍了共轨燃油喷射系统仿真模型和喷油过程的计算机仿真。在共轨燃油喷射系统中,燃油是由一个高压蓄压轨分配到各个喷油器中去的,而蓄压轨是由一个高压泵来填充的。高压蓄压轨中的压力、各个缸喷油的开始和结束都是电控的。基于共轨燃油喷射系统工作原理,该文主要涉及高压泵、调压阀、限流阀和喷油器的建模、整个系统回路的液力特性分析,最后实现共轨燃油喷射系统功能和过程的计算机仿真。仿真方法和仿真结果对燃油喷射系统的研究和开发提供了一个有效的工具。     

柴油机共轨压力模糊自适应PID控制研究

柴油机高压共轨燃油系统中,共轨压力决定了燃油喷射压力,共轨压力随不同工况的调节能力及其压力的稳定性从根本上影响着系统性能。针对共轨压力控制,设计了模糊PID控制器,增加了积分分离与轨压预控制技术,给出了共轨压力的控制策略和实现方法。通过对PID参数的在线自适应整定,实现了在不同柴油机工况下对不同共轨压力变化的最佳控制。台架实验结果表明,共轨压力随柴油机转速与单次喷油量的增加应相应提高;当柴油机转速较高时,PID控制器应采用较大的控制参数;轨压预控制可有效地减少轨压波动和缩短轨压稳定时间;提出的控制策略和实现方法可把轨压控制偏差稳定在1.7%以下。     

基于摩托罗拉MPC563嵌入式处理器的发动机电控单元的开发

本文论述了一种新型的32位嵌入式微控制器MPC563在发动机电控单元中的应用,并侧重于ECU的硬件、软件设计的全面阐述。利用MPC563的丰富片上资源和支持开发环境可以减少ECU开发的复杂性,从而加快ECU软硬件的开发速度。     

基于摩托罗拉MPC563嵌入式处理器的发动机电控单元的开发

本文论述了一种新型的32位嵌入式微控制器MPC563在发动机电控单元中的应用,并侧重于ECU的硬件、软件设计的全面阐述.利用MPC563的丰富片上资源和支持开发环境可以减少ECU开发的复杂性,从而加快ECU软硬件的开发速度.