高压共轨系统高速电磁阀测试系统开发

开发了高压共轨燃油系统高速电磁阀性能的测试系统,并阐述了高速电磁阀的特性。提出一种电路-磁路模型,分析了电磁阀衔铁的受力和运动过程。系统可测试不同电流及气隙工作环境下,高速电磁阀的静态性能和动态性能。通过对德国博世公司和国产的高速电磁阀性能的对比测试,验证了该系统的准确性和可靠性。     

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。     

高压共轨喷油器动态响应特性监测技术研究

采用非接触式的方法检测了高压共轨高速电磁阀喷油器的电流和喷油器入口压力的信号,利用高速摄像系统同步记录了喷雾过程。试验结果表明:电磁喷油器的电磁阀开启、关闭延迟和线圈电流有很好的对应关系。结合喷油器入口压力变化,可进一步确定针阀的开启和关闭过程以及喷油持续时间。     

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。     

共轨电控燃油系统电磁阀性能测试系统

高速强力电磁阀为共轨式柴油机电控燃油系统的关键执行元件，其性能测试系统是电磁阀设计优化，样机改进和产品性能检测的重要设备，本文介绍一种新开发的系统，讲述电磁阀静态模型，测试系统的构建及其设计特点，并给出了测试结果。     

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。     

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。     

基于多目标模拟退火算法的高速电磁阀优化设计

高速电磁阀的关键结构参数对高压共轨喷油器的响应特性具有决定性影响,采用多目标模拟退火优化算法MOSA(Multi Objective Simulated Annealing),基于多目标多学科优化平台modeFrontier,并集成有限元分析软件Ansys,以高速电磁阀开启、关闭延迟时间和电磁力为目标函数建立了多目标优化模型,对高速电磁阀的关键结构参数进行多目标优化设计。结果表明:电磁阀开启延迟时间降低了15.4%,达到0.11 ms;关闭延迟时间降低了25%,达到0.18 ms,;电磁力提高了12.5%,达到160 N。     

串并联永磁对共轨高速电磁阀电磁力的影响

高速电磁阀性能直接影响高压共轨柴油机燃油喷射系统的特性,为揭示新型高速电磁阀串并联永磁与电磁混合励磁的作用机理,采用数值模拟方法分析了串、并联永磁体对系统电磁力的影响。首先采用ANSYS Maxwell软件建立了新型高速电磁阀仿真模型并验证了模型的精度;然后通过仿真分析了全工况下串、并联永磁环参数及其交互作用对高速电磁阀电磁力的影响。结果表明:电磁力与并联永磁环高度正相关,而与串联永磁环高度负相关;随着驱动电流的增加,串联永磁环高度与并联永磁环高度之间的交互作用逐步减弱。     

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。     

增压式共轨喷射系统结构改进研究

阐明了增压式共轨喷射系统的结构组成和工作原理,分析了电控增压器增压室及喷油器压力室内燃油压力振荡的原因和可能带来的不利影响,提出了增加平衡油压电磁阀的方式,使压力室压力在高压喷射后能迅速恢复到轨压并消除压力振荡。建立了新系统的仿真模型,进行了仿真分析,结果证实新系统能在不削弱增压效果的前提下,消除压力振荡。设计了四通电磁阀,将增压活塞电磁阀和平衡压力电磁阀合二为一,实现了改进原理,而不增加系统控制对象(电磁阀)。最后对使用节流孔的方式来改进系统性能的方案作了仿真研究,分析了该方式的优缺点。     

柴油机电液控制配气机构性能仿真研究

针对某柴油机的配气系统,设计了中压共轨电控可变气门系统。根据电控可变气门的工作原理,利用HYDSIM软件建立电液控制配气机构的仿真模型,对电控可变气门的动态特性进行研究。分析活塞直径、高压共轨腔压力和高压电磁阀的通流面积等关键参数对气门升程及气门响应的影响规律,研究确定可变气门机构部件的关键参数,得到了较为满意的气门运动动态特性仿真结果。     

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。     

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。     

高压共轨燃油喷射系统中喷油器高速电磁阀的结构与特点

高压共轨燃油喷射系统采用电控方式来准确的控制喷油量以保证空燃比。其中快速电磁阀的开、闭时间、电磁吸力等参数要求严格，这里以高速电磁开关阀为基础，对高速电磁阀的结构，开关特性等进行了讨论。     

电控喷油器电磁阀驱动电路的改进设计及试验研究

分析了已有两种电磁阀驱动电路的特点,在对现有共轨系统驱动电路进行研究的基础上,改进设计了一种新的驱动电路。试验结果表明,改进设计的驱动电路具有结构简单、动态响应好、系统功耗低等特点,可以满足多次喷射的要求。     

防抱制动系统电磁阀的仿真计算研究

结合一种典型ＡＢＳ电磁阀的结构，建立了电磁阀电磁特性和机械特征的计算模型，开发了仿真计算软件。在计算机实时硬件闭环系统上检测电磁阀的电流特性，得到吸合触动时间和吸合运动时间，实验结果部分验证了所建模型和开发的仿真软件对于计算电磁阀响应时间的正确性。讨论了影响电磁阀特性的因素，建立了主工作气隙长度、磁路截面积、线圈及吸收电阻、线圈匝数、回位弹簧度等结构因素与电磁动作时间的关系。     

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。