共轨喷油器高速电磁阀结构参数与响应时间耦合关系仿真研究及优化

为研究共轨喷油器高速电磁阀结构参数与响应时间的耦合关系,并通过结构参数优化设计提高高速电磁阀动态响应速度,首先采用Ansoft软件与Simplorer软件进行联合仿真,建立了耦合驱动电路的高速电磁阀动态响应计算模型,并利用试验数据校核验证了计算模型的准确性。其次,为减少探究优化参数与优化目标耦合关系时的计算工作量,以计算模型提供的样本矩阵为基础,结合D-optimal设计与最小二乘法,采用RSM数学近似模型建立了高速电磁阀响应时间的响应面预测模型,以预测模型为研究工具,选取线圈匝数、衔铁升程、外磁极面积、内磁极面积及衔铁半径5个参数为拟优化结构参数,开展拟优化结构参数元效应敏感性分析研究,确定了衔铁升程为开启响应时间的较敏感参数。最后通过NBI-AFSQP优化算法,以提高高速电磁阀响应速度为优化目标,对高速电磁阀结构参数进行了优化设计。结果表明：经优化设计后,高速电磁阀开启响应时间降低了6.25%,关闭响应时间降低了9.56%,总响应时间降低了7.64%,高速电磁阀动态响应速度得到提高。     

低功耗高低端控制的电控喷油器驱动电路设计

根据电控喷油器电磁阀驱动的技术要求及特点,设计了基于单片机XC2765的低功耗高低端控制的电控喷油器驱动电路模块。采用电路设计的高低端控制和DA输出高低电平控制技术对电磁阀线圈电流和喷油器的喷油效果进行了试验与研究,试验中该模块实现了驱动电流的提升(15A)和保持(6A)功能,缩短了电磁阀的开启时间(0.20ms)与关闭时间(0.35ms),满足了电磁阀驱动电路的要求。     

基于mc33pt2000的共轨燃油喷射系统电磁阀驱动电路与底层软件开发

针对高压共轨柴油机电控系统,以飞思卡尔32位芯片为微控制器,控制新型芯片mc33pt2000,开发驱动电路和驱动软件驱动喷油器和燃油计量单元电磁阀。相比于传统的控制芯片,mc33pt2000芯片通过编程控制可以灵活调节电磁阀驱动电流、驱动电压以及驱动电流各阶段的时间,控制精度高、调试周期短,提升了高压共轨燃油喷射系统开发的灵活性,便于后期对驱动电压和电流进行调试修改。通过设计的驱动电路测得不同升压电压下的喷油器电磁阀电流响应时间和能耗,并对其进行分析。     

基于试验数据的高速电磁阀建模及动态响应特性分析

高速电磁阀的响应特性对高压共轨喷油器的喷油特性具有决定性影响。为了更合理和准确地预测高速电磁阀的电磁特性,基于高速电磁阀理论分析,进行了大量不同驱动电流强度和气隙情况下的电磁力试验,采用多项式拟合的方法,对试验数据进行拟合,结合高速电磁阀的工作原理,应用Amesim软件建立高速电磁阀一维仿真模型,并研究分析了驱动电流、阀芯弹簧预紧力和刚度对高速电磁阀动态响应特性的影响。研究结果表明：所采用的基于试验数据的高速电磁阀建模方式为其动态响应特性的研究提供了一个新思路,它能快速、准确得到高速电磁阀各参数对其响应特性的影响。     

汽车柴油机喷射控制单元的研究

汽车柴油机喷射控制单元是对缸内高压喷射的电子控制，其难点在于高速强力电磁阀的功率驱动硬件 和基于角度的喷射实时控制软件。本文介绍了电控泵－管－阀－嘴柴油喷射系统中电控单元的研究与开发实践。采用高频脉宽调制功率驱动电路进行电磁阀的高速强力驱动，并利用电流微分信号有效反馈了控制阀关闭始点。应用闭环控制逻辑和基于中断环的喷射控制软件实现了驱动电流的智能控制、喷射定时及油量的实时精确控制。最后通过实验证了     

高压共轨高速电磁阀自升压双电源驱动方法研究

在对现有高压共轨高速电磁阀驱动电路进行分析的基础上,提出了一种基于电磁阀自身的自升压方式,一方面把高速电磁阀关闭时本身储存的电能回收到储能电容中,另一方面在两缸工作间隙利用电磁阀线圈作为升压电路电感对储能电容进行能量补充,保证储能电容上的电压达到一个稳定状态。电路在保证实现双电压快速驱动的同时,使驱动结束的能量得到有效回收,同时省去外接专用升压电路所需要的电感部件,减小了电源电路的体积和设计成本,并且电控单元印制线路板的电磁兼容性设计易于保证。应用该方法对某高压共轨部件高速电磁阀进行试验,匹配出驱动参数,并进行稳定性试验验证,结果表明该方法能够满足工程应用需求。     

喷油器电磁阀高低压悬浮驱动电路的设计

在对现有电控柴油机电磁阀驱动电路进行分析的基础上,设计了一种基于IR2110的电磁阀驱动电路。利用IR2110的高低压悬浮特性,采用升压电路来满足电磁阀快速开启阶段及保持阶段所需要的高低电压。     

电控天然气发动机ECU中新型驱动电路的设计

根据天然气发动机喷气电磁阀实际工作时电磁力的变化特点,设计了新型电磁阀驱动电路,使电磁阀开启力足够且有效地降低了功耗和发热量;在点火驱动电路中使用新型IGBT模块,使系统结构简化,元件数量减少;设计的PWM工作方式带电流反馈和过流保护的怠速控制阀驱动电路,使怠速控制更为灵活精确。     

高压共轨喷油系统电磁阀特性试验与仿真研究

分析了高压共轨系统中电控喷油器的关键部件高速控制电磁阀驱动特性,建立了电磁阀仿真计算模型,对高压共轨系统电控喷油器电磁阀进行了试验与仿真研究。仿真结果与试验结果比较一致,证明了模型正确可靠,表明利用仿真模型可以较好地模拟电磁阀主要参数对电磁阀动态响应特性的影响。实践表明,仿真计算为电磁阀的设计提供了一种新的研究手段。     

柴油机共轨喷油器智能驱动模块的设计

采用恩智浦公司的集成式智能喷油驱动芯片MC33816,结合共轨喷油器的驱动要求设计一种柴油机共轨系统喷油器的智能喷油控制模块,能够实现对喷油器电磁阀的驱动和驱动电流的精确控制。详细说明其电路结构、工作原理和喷油控制过程。经验证该智能驱动模块具有良好的控制效果。     

基于CPLD的单体泵高速电磁阀升压电路的设计与实现

论述了一种基于CPLD的单体泵高速电磁阀升压电路的设计,分析了电磁阀驱动的工程需求,提出了一种改进的Boost电路,并结合CPLD可编程逻辑的控制策略进行了仿真和试验。电路采用逐次比较的升压方式结合CPLD逻辑进行脉宽调制,并把升压过程和喷射过程分开。试验结果表明,电路满足高速电磁阀的驱动要求,可增强系统稳定性,降低功耗。     

新型高压共轨电磁铁型喷油器驱动方式

分析了DC/DC升压电路及喷油器电磁阀驱动电路结构,设计了一种具有能量回收和峰值电流反馈控制功能的喷油器电磁阀驱动电路,并给出了相应的软件控制策略。试验表明,改进后的驱动方式性能优异、运行可靠,可以满足实际使用要求。     

基于CPLD的高压共轨柴油机电磁阀驱动系统设计

优化了高压共轨柴油机电磁阀驱动策略,设计了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的高压共轨电磁阀喷油驱动系统。采用图形与硬件描述语言(HDL)混合设计方式,对CPLD进行模块化编程,实现了对电磁阀的电流驱动控制。该系统集成度高,灵活性强,响应速度快,将电磁阀驱动开关的PWM调制频率降至50 kHz以内,提高了驱动性能和能源利用率,降低了系统功耗,并具有较强的稳定性。     

高速电磁阀响应特性的研究

为实现电磁阀的高速响应的要求,提出了自行设计基于电容放电的驱动电路,通过仿真研究,确定驱动电路参数的取值范围。对电磁阀线圈结构参数对响应特性的影响进行了仿真与试验研究,仿真和试验结果的比较表明设计电磁阀具有较好的动态响应特性。     

高压共轨系统高压泵进油计量阀仿真研究

根据高压共轨高压泵进油计量阀的结构,建立计量阀的比例电磁铁及液力阀的仿真计算模型,利用仿真分析方法,研究比例电磁铁的工作特性,比例电磁铁结构、材料等因素对比例电磁铁性能的影响以及不同形状节流孔液力阀的流通特性。结果表明:在理想工作气隙内,电磁吸力与激励电流成正比;在允许的设计范围内,比例电磁铁定铁端部的锥角越尖锐越有利于提升其电磁吸力的水平特性;比例电磁铁理想工作气隙的长度随定铁锥面的长度增大而增大,而电磁吸力随定铁锥面的长度增大而减小;在一定的衔铁长度内,比例电磁铁的电磁吸力随衔铁长度的增大而增大;三角形节流孔的计量阀比圆形和矩形的计量阀流量控制性好。研究的结果可以为高压共轨高压泵进油计量阀设计提供依据。