斯太尔重型CNG发动机电控单元的开发

介绍了斯太尔重型CNG发动机电控单元的硬件设计、控制策略以及软件开发。给出该电控单元在发动机上的标定结果和发动机性能参数。试验结果表明,该电控单元可以实现发动机顺序点火、单点连续喷射燃料供给等控制功能,达到了开发目标。     

车用柴油机位置控制电控系统研究

1引言 针对无法回避的局部和全球性的环境和能源问题,要保持汽车柴油机的可持续发展,充分发挥柴油机固有的优点,使其在市场竞争中能够处于比较有利的地位,以电控单元为核心的现代柴油机电控系统将成为必然.实施电控技术的执行机构比较复杂,形成了柴油喷射系统的多样化.本文所研究的电控系统是一种位置控制式电控系统,该系统控制机构简单,对原系统改动小,成本低,实用性强,适合目前我国柴油机发展现状.它用电子伺服机构代替调速器控制供油滑套位置以实现供油量的调整,可以同时控制定正时电控系统.该系统的特点是通过改变预行程控制喷油正时同时改变喷油速率,从而达到改善柴油机性能的目的.该系统泵电控系统的目的是实现对齿条位置、预行程大小进行实时控制,根据发动机实时工况要求做出最佳的齿条位置和喷油定时,可查预行程泵电控系统软件采用实时模块编程,具有编程灵活、移植性好、扩展性好的特点.所开发的软件能实现传导采集、发动机各工况控制及输出控制,满足了发动机正常运行、反馈控制周期及信号采集的实时性要求.     

天然气发动机电控单元原型的研制

为将NQ120柴油机改装成天然气单燃料发动机,对其喷射及点火系统进行深入研究。设计了具有点火及喷射功能的电控系统原型,包括系统硬件和软件;基于Labview的串行通信模块开发了一款在线标定监控软件。台架试验结果显示,该电控系统原型可精确控制点火时刻和燃料喷射量,完善后具有很好的应用价值。     

Delphi公司采用电磁阀和单柱塞高压燃油泵的共轨喷射系统

为了进一步降低柴油机的排放和燃油耗,Delphi公司开发了一种采用电磁阀的新型共轨喷射系统,其单柱塞高压燃油泵随发动机转速而转动,并能建立起高达200 MPa的系统压力,发动机电控单元为发动机性能和排气后处理功能提供了内容丰富的调节策略。自2010年起,这种180 MPa的共轨喷射系统已投入量产。     

电控柴油机ECU软件设计及应用

在发动机电控单元(ECU)的“V”开发模式下,完成了电控单体泵柴油机ECU的控制策略算法功能设计和硬件在环仿真。设计了发动机的起动、怠速、智能功率、减速断油和跛行回家等柴油机运行控制策略。对开发的控制策略算法进行了离线仿真,并实现了控制策略程序的自动产品代码生成。在自主开发的ECU硬件在环仿真平台上验证了控制算法的正确性,所设计的ECU软件在电控单体泵柴油机上得到了成功应用。     

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     

车用柴油机ECU的电磁兼容性分析与设计

为了提高基于高速电磁阀的PPVI电控柴油喷射系统的电子控制单元（ECU）的电磁兼容性（EMC），本文在该电控系统的ECU软硬件结构的基础上，分析和探讨了车用柴油机的电磁环境与ECU的相互影响。接着对该ECU的电磁兼容性进行了有效设计，并着重解决了ECU的抗干扰性能。PPVI系统的台架试验结果表明，ECU的抗干扰性能完全能够适应车用柴油机的电磁环境。     

通用型电控发动机ECU匹配标定软件的开发

实现匹配标定软件在各个控制平台间的通用性是降低开发成本、保证产品一致性的重要手段。为此,采用CCP协议、A2L描述文件、MDF存储结构等标准协议开发了一套通用型电控发动机ECU匹配标定软件。在电控喷射系统新产品开发以及高压共轨、电控单体泵/组合泵柴油机新品开发上的实际应用表明,该软件可以作为通用标定平台用于采用标准协议的各类电控燃油喷射系统及发动机性能开发。     

重型柴油机SCR控制系统开发

基于Freescale MC9S12XEP100单片机开发了一套面向重型柴油机的SCR控制系统,该系统采集排气温度、尿素温度和尿素液位等信息,从发动机控制单元获取转速、负荷和水温等信息,据此确定尿素喷射量,并驱动尿素泵喷射尿素。发动机台架试验结果表明,使用该SCR控制系统,能使重型柴油机达到国IV法规ESC和ETC测试工况的排放水平,同时满足HJ437对OBD的要求。     

模糊控制理论在柴油机电控喷油系统中的应用

应用模糊逻辑和控制理论，以柴油机喷射系统的电子控制为研究对象，完成了修正因子自调整模糊控制器的设计并应用在柴油机电喷系统中，从而提高了发动机电控系统的精度，改善了柴油机与电子控制单元匹配的灵活性，为实现柴油机与电子控制单元的最佳匹配提供了理论和试验依据。     

MPC564基本功能开发及在汽油机上的应用

介绍了PowerPC内核MPC564单片机的基本构架、主要功能模块及相应的技术参数。以该单片机为基础,配以自行设计的曲轴信号、节气门位置信号、进气歧管绝对压力信号等信号处理电路,喷油控制和点火控制电路,制定了相应控制程序流程图,实现了对479QE汽油发动机从起动到怠速运转过程的控制。台架试验表明,所设计的控制系统能够根据预期要求,使汽油机顺利起动并在怠速工况稳定运行。     

曲轴、凸轮轴传感器故障时的电控柴油机喷射控制

根据故障传感器类别、发动机运转情况的不同将发动机状态分类,并确定了各状态间的转换条件及传感器失效判断算法。对应不同状态,建立了不同的相位判断算法与喷射控制时序,编写了完整的曲轴、凸轮轴传感器故障时的喷射控制软件。实验结果表明,该喷射控制软件可在曲轴、凸轮轴传感器失效或恢复的情况下维持发动机运转。     

高压共轨柴油机判缸策略及燃油喷射控制

利用微处理器硬件资源实现曲轴脉冲信号的倍频,提高了喷油正时控制的精度,并设计了不同相位判断模式下的相位判断算法,提高了软件执行效率。针对不同的相位判断模式设计了燃油喷射控制逻辑。试验结果表明,不同相位判断模式下ECU均能快速准确获取发动机相位,燃油喷射精度在0.2°曲轴转角范围内,曲轴转速传感器或凸轮轴相位传感器故障模式下发动机能够维持运转。     

发动机停机后曲轴停止相位的研究

针对发动机在停机过程中由于缸内气体压力的作用出现的曲轴反转现象,研究发动机停机后曲轴停止的位置对于缸内直喷汽油机实施起动—停止控制策略的重要意义。在Jetta1.6 L发动机上的研究结果表明:发动机停机后处于压缩行程的活塞停在80°CA BTDC的概率较大,约占50%;发动机是否发生反转主要取决于转动动能衰减到0时缸内气体负力矩的大小;采用两个具有一定相位差的光电传感器可以判断曲轴是否反转并检测停机后曲轴的位置。     

柴油机转速传感器故障诊断及其失效“跛行”控制

研究了时间控制式电控柴油机转速信号的特点及相位关系;设计了曲轴和凸轮轴传感器失效故障的检测方法及处理算法;开发了由MC68376微处理器和可编程复杂逻辑器件组成的柴油机故障处理系统;在TCD2015V06电控单体泵柴油机上,进行了起动和正常运行时转速传感器失效的试验研究。结果表明,转速传感器出现故障时,系统可识别出相应故障,并进行逻辑切换,使发动机能正常起动和运行。     

两用燃料发动机燃气ECU点火系统软件设计

基于PIC单片机开发了电控多点顺序喷射两用燃料点火提前角调节系统。燃气ECU通过对原车曲轴转角信号的捕捉,采用软件中断结合定时器跟踪的方法调节曲轴传感器G信号的时刻位置,配合汽油ECU点火控制。可根据当前工况实时改变点火提前角,从而使发动机在各种工况下均能够达到最佳性能。实现了点火提前的数字化控制。该系统应用在CNG/汽油两用燃料发动机上,通过转鼓工况试验,验证该点火系统改进了发动机的动力性和排放性,并达到了欧Ⅲ排放标准。     

柴油机高压共轨控制系统试验研究

介绍一种对电控高压共轨发动机进行试验研究的基本方法,通过对某高压共轨电控系统进行台架试验,测试发动机转速、扭矩以及凸轮信号、曲轴信号、喷油器电磁阀驱动信号、高压泵PCV阀驱动信号、轨压信号,掌握其主要控制参数。在此基础上自行完成电控单元的设计,并在发动机台架上进行了对比试验,起动、稳定性控制和标定点排放指标都达到原机电控单元控制水平。     

基于TC1728的高压共轨柴油机判缸研究

对高压共轨柴油机判缸过程中的曲轴转角变化进行了试验研究,使用32位TC1728芯片作为发动机ECU进行判缸程序开发,通过检测曲轴和凸轮轴信号,依靠两者的装配关系判断得到当前的曲轴转角,并使用60倍倍频信号计算曲轴转过角度,使曲轴转角的计算精度达到0.1°。在正常判缸模式中,使用检测独特信号片段的判缸方法,能够使判缸周期缩减到360°以内;单凸轮轴判缸中,若先测得凸轮轴独特信号片段0、片段1或片段2,判缸周期不大于360°,若先测到片段3或片段4,判缸周期不大于720°,且只有在先检测到片段3的情况下会发生一次误喷;单曲轴判缸中,检测到曲轴缺齿信号时预赋曲轴转角值,基于此角度喷油并判断是否产生加速,若预赋值正确,则不会产生误喷,若预赋值错误,则会产生一次误喷,但在360°后找到另一曲轴缺齿信号时,曲轴转角即能被修正。     

基于柴油机的电控天然气发动机设计

在某柴油机基础上通过改进燃烧系统和进气系统,设计高能点火系统、燃料供给系统、电控单元、传感器及执行器,并加装三元催化转换器,采用闭环空燃比控制等措施,研制了压缩天然气(CNG)单燃料电控多点顺序喷射发动机。试验结果表明,天然气发动机的动力性能与排放性能达到了设计要求。