柴油机高压共轨电控系统开发方案的研究

进行了高压共轨柴油机电控系统V模式开发方案的研究。利用Matlab／Simulink工具,对控制策略算法进行图形化编程及控制算法的优化仿真,利用自动代码生成工具——TargetLink实现控制策略算法从Simulink程序框图至嵌入式ANSIC的代码实现,通过高压共轨柴油机硬件在环仿真系统实现对模型算法的二次试验验证。研究结果表明：此种开发方案可以在保证控制系统控制精度的基础上,大大缩短开发周期。     

发动机线控驱动技术的功能安全设计与研究

ISO 26262—2018功能安全标准从小于3.5吨车型延展摩托车等诸多领域,针对新时期自动驾驶对发动机控制提出的线控需求,本文提出一种支持线控驱动的ECU控制单元硬件电路和扭矩安全监控策略的设计与开发,提出了一种双冗余互校验的架构并对其中的合理性判断及故障诊断策略进行开发。利用Matlab/Simulink工具搭建了相应的控制模型,并利用Embedded coder工具实现模型到代码的自动生成,运用满足功能安全标准的工具链和开发流程对代码进行MIL测试SIL测试与HIL测试,最后在发动机台架上进行试验验证。试验结果证明此监控单元能有效完成线控扭矩需求并达到功能安全ASIL-C的要求,极大提高了发动机线控驱动的安全性。     

电控共轨柴油机控制单元的设计研究

结合电控共轨系统的基本功能和控制要求,设计以AURIX系列处理器TC275为核心的高压共轨柴油机电控单元。其硬件系统采用模拟计算和电路模块化的开发方法,软件系统采用分层的模块体系结构及V模式开发流程,文中给出较为详细的软硬件设计方法。该控制单元经发动机台架试验和实车试验表明,可以较好地实现对柴油机高压共轨系统精确可靠的控制。     

柴油机电控技术综合研究

对柴油机电控技术进行了比较全面的探讨，重点讨论了柴油机电控技术的研究思路和模块化开发各类电控单元的软硬件技术，提出了基于CAN总线的多电控单元同时优化的电控柴油机集成开发环境建设，为全面优化和监控柴油机的综合性能奠定了基础。最后给出了这些技术在电控VE泵开发和高压共轨电控喷油系统中的应用实例及结果。     

柴油机高压共轨管特性分析

高压共轨燃油喷射系统能够有效的改善柴油机的排放性能,利用AMESim软件建立其仿真模型,分析了共轨管容积、长径比、内径和长度等参数,对高压共轨系统的压力建立和压力波动的影响,并在共轨试验台架上验证模型的可靠性与精确性。     

高压共轨系统结构参数对喷油规律影响的研究

对某高压共轨喷油系统进行仿真,以揭示结构参数对喷油规律的影响。搭建了高压共轨喷油系统试验台,以对仿真模型进行试验验证;通过正交试验设计和极差分析相结合,着重研究了高压共轨喷油系统控制腔进、回油孔直径和喷孔直径对喷油规律的影响,并对参数间的交互作用进行了分析,为高压共轨系统与高功率密度柴油机的匹配提供了依据。     

基于DSP的高压共轨柴油机电子控制单元的开发

电控高压喷射技术是提高柴油机性能的必要手段,也是满足柴油机高功率密度要求的关键技术.文章采用基于飞思卡尔公司16位微处理器DSP56F807开发了高压共轨ECU,设计了相应的电源电路,信号调理电路和功率驱动控制电路等;采用模块化方法设计了控制软件,试验结果表明共轨压力的动态调节效果较好,可实现共轨压力的准确控制,指出该高压共轨BCU的软硬件设计满足了高压共轨柴油机电控系统的运算速度和精度日益提高的要求.     

高压共轨柴油机燃烧与排放模型的研究

利用高速闪光摄影技术,对高压喷射喷雾体空间发展规律进行了试验分析,提出了一个计算高压喷射喷雾体发展的数学公式;在正确描述高压燃油喷雾的基础上,建立了一个能预测高压共轨柴油机性能和排放的准维燃烧模型,此模型改进了燃油喷射模型及碳烟的生成与氧化模型,考虑到燃烧区的区间传热和缸内工质的对流辐射传热,对一台高压共轨柴油机进行了仿真计算。计算与试验结果对比分析表明,改进后的燃烧与排放模型能较好地反映缸内各区的燃烧与排放情况。     

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。     

一种高压泵流量控制装置的仿真研究

介绍了一种用于柴油机共轨系统的新型高压泵流量控制装置,并建立了数学模型,利用AVL公司的液力系统仿真软件Hydsim和Matlab仿真软件Simulink联合建立了高压共轨系统的仿真模型,制定了共轨腔压力闭环控制策略,分析了单向阀结构对共轨压力波动特性的影响。     

基于实时仿真平台的大功率柴油机控制策略开发与验证

针对大功率共轨柴油机的控制,设计了相应的EMS控制策略,包括柴油机的工况判断与切换、喷油控制、油轨压力控制。基于实时仿真平台,通过实时仿真对EMS控制策略进行了调整与优化,对EMS的轨压控制、喷油控制等策略进行了验证,证明了控制策略设计合理、功能正常,可以用于实际大功率柴油机的控制试验。     

超高压共轨系统轨压控制策略研究

为稳定控制超高压共轨系统中的共轨腔压力并缩短轨压控制算法的开发周期,利用AMESim/Simulink联合仿真技术建立了超高压共轨系统轨压控制仿真模型,采取前馈+PID控制算法设计了轨压控制策略,并针对轨压控制中的瞬态和稳态工况进行了仿真计算,最后在试验台架上开展了轨压跟随性测试。结果表明:所制定的前馈+PID控制算法能使轨压稳定在目标轨压附近,上下波动小于3 MPa,且轨压突变时瞬态响应时间小于0.5s,控制结果能够满足超高压共轨系统对精度和速度的需求。     

高压共轨系统压力控制策略研究

开发了一种柴油机高压共轨系统压力控制策略,从目标轨压选取入手,建立轨压的闭环控制策略,并确定了各轨压控制状态间的转换条件。为实现轨压快速响应,增加了轨压前馈算法;为改善轨压控制瞬态特性,建立了双环控制算法;针对特殊工况,采用开环控制策略。通过发动机台架试验证明,该控制策略能够实现轨压的稳定控制以及快速响应,各工况之间过渡柔和,突变工况下也能够达到安全控制的要求。     

高压共轨柴油机快速建立起动油压的方法研究

对GD—1高压共轨式柴油机已有的起动油压控制策略进行了理论分析和试验研究,在此基础上试验了多种改进方案,总结出两套优化起动油压建立过程的控制方法,经试验验证,柴油机冷起动过程中共轨油压能够更加迅速地达到目标值,为进一步优化高压共轨式柴油机冷起动性能和降低起动过程中的排放奠定了良好的基础。     

柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性试验研究

在高压共轨燃油喷雾试验台上对正丁醇体积掺混比分别为0%,5%,10%和20%的柴油-正丁醇混合燃料的宏观喷雾特性进行了研究。结果表明:在相同共轨压力下,随着背压的增加,喷雾锥角增大,喷雾贯穿距减小;在相同背压下,随着共轨压力的增加,喷雾贯穿距和喷雾锥角均逐渐增大,但当共轨压力增大到110 MPa时,二者不再增大;在相同背压和相同共轨压力下,喷雾贯穿距和喷雾锥角随着正丁醇比例的增加逐渐增大,说明在柴油中混合一定比例的正丁醇可以提高燃料的雾化质量。     

天然气发动机高压共轨系统的建模与仿真研究

根据天然气的气体特性,建立了基于AMeSim的"两级调压"共轨系统模型。为研究天然气发动机高压共轨系统的动态特性,以压力波动幅值为控制目标,综合分析了转速、共轨腔容积、长径比和共轨腔压力等对压力波动幅值的影响,提出了相应的控制策略,并利用MATLAB/Simulink建立了控制系统模型。仿真结果表明,该联合仿真系统能够反映天然气发动机高压共轨系统的实际工作过程,所采用的控制策略能够减小共轨腔中气体压力的波动,为天然气高压直喷发动机的研究奠定了基础。     

基于V型平台的电控柴油机预热控制策略开发

基于GD—1电控柴油机控制系统,针对发动机冷起动中的预热格栅装置,制定了相应的控制策略。对分阶段预热的持续期计算、预热使能条件的判断以及预热指示灯的控制等方面进行了分析与研究,并设计了预热指示灯控制等关键部件的控制逻辑算法。基于V型平台,利用MATLAB/Simulink软件平台先编写了预热控制的策略框图并进行了离线仿真;通过Targetlink自动代码生成工具将Simulink模型生成C代码,并集成到已有的GD—1柴油机电控单元(ECU)中,在硬件在环(HIL)试验台上进行了验证,结果表明,在GD—1电控柴油机控制系统中实现了辅助柴油机冷起动的预热功能。     

高压共轨柴油机智能判缸策略

对比分析了传统判缸控制策略与高压共轨柴油机判缸控制策略的差异,提出发动机在传感器故障模式下的判缸控制策略,以及在处理传感器信号时减少相位误差所采用的控制技术.采用的ASCET软件对传感器信号故障模式下的控制策略进行了仿真,结果表明,高压共轨柴油机智能判缸策略有助于提高发动机运行可靠性.     

提高共轨喷油器工作效率研究

根据电磁阀式共轨喷油器工作特点,研究了提高大流量电磁阀式共轨喷油器工作效率的技术途径。以喷孔前的压力为实际喷油压力,其与供油压力的比为共轨喷油器的有效喷油压力效率;以喷油量与喷油量和总回油量之和的比为共轨喷油器的有效喷油量效率。结果表明：喷油器有效喷油压力效率与有效喷油量效率相互影响;采用异型结构喷油嘴偶件可以有效提高喷油器工作效率;喷油器与燃油轨间高压管路长度、喷油嘴偶件及其他结构参数进行综合匹配,能够进一步提高喷油器工作效率。综合匹配的计算结果表明,在160 M Pa 标定压力下,最大有效喷油压力效率达到108．3％,有效喷油量效率达到96．8％。