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。     

对置二冲程柴油机燃油电控系统开发

分析对置二冲程柴油机工作特点及其对燃油系统的需求,进行燃油系统电控单元开发。根据对置二冲程柴油机大容积变化率等特点,采用电控高压共轨燃油系统。电控系统采用MPC5554微处理器,利用其两个独立时间处理单元(eTPU_A模块和eTPU_B模块)进行双喷油器协同控制。按照模块化设计方法进行了电控系统的软硬件设计,采用可编程逻辑器件,在台架上进行高压共轨轨压控制及不同喷油脉宽和压力下的喷油量试验。结果表明,所设计的电控系统可以满足对置二冲程柴油机对同一缸的两个喷油器同时工作的要求。     

基于XC164电控组合单体泵控制单元的研究

介绍了以XC164为MCU的电控组合单体泵电控单元的研究。联合凸轮轴信号和曲轴信号,实现了快速准确判缸;利用XC164的输入捕获/重载功能倍频曲轴信号,大大提高了曲轴位置检测的精度,实现喷油正时的精确控制;采用高低端驱动和高低电压切换以及电流闭环控制技术,对单体泵电磁阀进行驱动控制,实现了电磁阀高速开关控制。该控制单元经油泵及发动机台架试验验证,满足电控组合单体泵系统要求。     

柴油机高压共轨限压阀打开故障分析

前言为满足柴油机领域日益严苛的排放法规限值要求,电控系统作为改善柴油机排放性能的重要技术手段,已经得到全面应用。高压共轨燃油喷射技术作为电控系统中的重要一环,能够同时改善柴油机动力性能与排放性能。本文针对发动机台架试验中发生的两例高压共轨限压阀打开的故障,进行技术分析,供参考。     

基于高压共轨柴油发动机控制器研究

简要介绍高压共轨系统的优点和高压共轨控制器硬件;从发动机起动工况、怠速工况和调速工况等控制,分析其软件控制策略;通过发动机台架起动试验,论证高压共轨柴油发动机控制器的可行性。     

潍柴国Ⅲ电控共轨柴油机控制系统及其故障案例分析(一)

1潍柴国Ⅲ电控共轨柴油机控制系统简介潍柴国Ⅲ电控共轨柴油机采用BOSCH电控高压共轨系统,其系统结构如图1所示,燃油油路的组成如图2所示。ECU(发动机电控单元EDC7,图3)是整个系统的控制核心,通过接收各个传感器送来的发动机运行信息,并加以运算     

高压共轨柴油机喷射控制策略研究

针对ECD-U2高压共轨系统,基于自主开发的电控单元,综合考虑柴油机的各种运行工况,利用软件编程设计了具体的共轨柴油机喷射控制策略,实现了稳定控制喷油压力和精确控制喷油量、喷油定时的目标,同时满足了柴油机快速起动和平稳运转的要求。台架试验验证了控制策略的可行性和可靠性,控制效果达到了预期要求。     

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.     

基于高压共轨柴油发动机控制策略研究

基于微处理器MPC55XX设计了高压共轨柴油发动机控制器硬件,并对喷油控制策略进行了深入研究,根据控制器硬件特点和高压共轨柴油发动机控制策略完成了控制软件的设计,并实现了对发动机起动工况、怠速工况和调速工况等控制。通过发动机台架起动试验,怠速实验和调速等实验表明了高压共轨柴油发动机控制策略的可行性,控制效果达到了预期的效果。     

电控高压共轨柴油机电控系统故障原因分析

(1)发动机启动困难.引起发动机不易启动除机械原因外,属于共轨电控系统的主要故障有:①发动机预热系统不良,不对发动机进行预热,使柴油机在低温启动时,柴油雾化质量差.②柴油机电控单元电源电压低,或电源线路接触不良,各传感器输出信号值有偏差,造成启动时喷油量低,喷油提前角修正错误等.③共轨压力不足,应检查压力传感器和高速电磁圈,以及调压电磁阀,线路是否正常.④高压共轨系统喷油器控制腔进油节流也不畅,使喷油压力降低,雾化不良.     

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。     

新型泵控制阀控制共轨压力的试验研究

介绍了一种用于柴油机共轨系统的新型泵控制阀,进行了共轨压力控制的试验研究,分析了电磁铁占空比对泵控制阀特性的影响。试验结果表明,所设计的泵控制阀在共轨压力控制精度(共轨压力波动Δp在3%~5%范围内)、共轨压力建立速度、共轨压力改变随动响应速度及系统工作稳定性等方面均可满足共轨系统柴油机的要求。     

GD-1高压共轨式电控柴油机急减速控制策略的研究

柴油机急减速的控制是柴油机过渡工况控制中的一个重要方面。基于GD—1 高压共轨电控车用柴油机,设计了急减速过程中喷油量与喷油压力的控制策略。实机试验表明,该控制策略的应用保证了柴油机急减速时转速与喷油压力的平稳过渡,减少了燃油消耗与废气排放,改善了车用柴油机的调速性能。     

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。     

关于非道路宽体自卸车“来油慢”相关问题分析及解决方案

随着《GB 20891-2014 非道路移动机械用柴油机排气污染物排放限值及测量方法(中国第三、四阶段)》的推出,原有大泵发动机逐渐被高压共轨发动机淘汰。在切换过程中,司机们纷纷表示高压共轨发动机没有大泵发动机有劲,然而通过比较各发动机公司提供的发动机性能数据单发现,高压共轨发动机的输出扭矩较大泵发动机的输出扭矩更大。通过进一步调研发现,司机反馈的现象为"起步没劲"、"起步来油慢",本文将以搭载潍柴发动机WP12G460E310发动机的徐工非道路宽体自卸车为试验及分析对象,全面解析"来油慢"问题并提出解决方案。通过实验对比发现,加大排气管直径并取消消音器可解决"来油慢"问题,且效果明显。     

一种高压共轨喷油器控制阀设计研究

针对大流量、高转速高压共轨喷油器回油量大、响应慢的问题,设计一种带滑阀结构的共轨喷油器控制阀,通过仿真计算分析了高压共轨喷油器控制阀关键结构参数对喷油性能的影响规律,并以此为依据,开展喷油器控制阀滑阀结构设计研究。通过试验验证了共轨喷油器控制阀增加滑阀结构设计后对提高喷油响应速度、降低回油量有明显的作用,优化了喷油器的性能,提高了供油系统的效率。     

EGR对高压共轨柴油机小负荷工况燃烧过程及排放性能的影响

以某轻型车用高压共轨柴油机为样机,研究了在小负荷工况条件下,EGR率对柴油机排放、燃烧过程及燃油消耗的影响。试验结果表明:EGR减小了缸内最高燃烧压力及压力峰值,使压力升高率略有增加,降低了瞬时放热率与峰值,延长了燃烧持续期,降低了缸内温度峰值及平均温度。在小负荷工况,EGR可以同时有效改善NOx,HC及CO排放,当EGR阀全开,EGR率为42%时,NOx排放降低了38.7%,HC降低了39.6%,CO排放降低了21.3%;PM排放先随着EGR率增加而减小,EGR率超过某一值后,PM排放增加,整个PM排放曲线呈现"鱼钩"状变化趋势。EGR对小负荷工况燃油耗性能影响不大。     

柴油机喷油过程参数获取的数值方法研究

利用内燃机整机工作过程一维仿真分析,通过数值计算多方案比较来得到最优喷油过程参数。对1台喷油过程参数未知的高压共轨柴油机的工作过程进行仿真和台架试验对比,结果表明,该柴油机的动力性、经济性和NOx排放性能在计算最优折中喷油过程参数点处与实测性能基本吻合,间接验证了仿真分析获取的喷油过程参数即为满足柴油机各性能的最优喷油过程参数。     

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。     

共轨柴油机起动油量控制策略优化及试验研究

在自主研发的基于Freescale 9S12 16位电控单元基础上,将共轨柴油机的起动阶段划分为起动初期、起动加速期、起动延伸期及稳定阶段分别进行控制。针对各个阶段的特点,提出各自的控制策略优化方案。利用Matlab/Simulink建立起动工况喷油量的仿真模型,离线仿真后在1台4JB1高压共轨柴油机上进行了起动油量的优化标定试验。试验结果表明,优化后的柴油机起动迅速可靠,转速过渡平稳。