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《天津大学》 2012年
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高压共轨柴油机燃油喷射控制系统的开发及喷油一致性的研究

郭树满  
【摘要】:以“均质压燃、低温燃烧”为特征的新一代内燃机燃烧理论是实现柴油机高效、清洁燃烧的有效途径,而电控技术是实现燃烧理论的有效手段。为此,本文以重型柴油机为控制对象,从燃油控制和缸内状态控制(温度、压力和氧浓度)出发,开发控制系统。重点解决提高喷油器驱动电路的响应特性、各缸喷油一致性,发动机各系统的控制以及系统间的协同控制等技术问题。 本文开发了以MCF5235微处理器为核心的控制单元。设计了基于可编程复杂逻辑器件的信号逻辑合成电路对驱动信号进行合成,实现了处理器的控制算法任务和数字逻辑任务的平行处理,减轻了CPU的负担。为了满足喷油器高速电磁阀响应特性,提高控制精度,设计了基于自举模式的喷油器高-低压分时驱动电路。为了实现缸内状态的有效控制,设计了EGR系统、进气门晚关定时系统、进气压力调节系统的驱动电路。 为了提高各控制通道的喷油一致性,对喷油器电磁阀的驱动响应特性进行了分析,开启过程中的影响,主要是上电电压和上电回路电阻,而关闭时的影响主要是续流回馈电压、续流回路中电阻以及断电时保持阶段的电流,针对这些影响因素对驱动电路进行了优化设计,并对驱动波参数进行了优化。经测试,电流关断时间由优化前的0.066ms减小到优化后的0.022ms。 为了提高驱动电路的可靠性,设计了基于电流特征值的驱动电路故障诊断和补偿处理系统,对喷油器驱动电路进行实时诊断,并根据不同故障进行处理和补偿;试验结果表明,该系统能够实时地检测电磁阀驱动电路的故障,能在0.005ms内检测出电路过载故障,而对于其他故障,补偿处理系统能自动调整喷油定时和控制波参数等,保证故障缸和正常缸相同的喷油定时和喷油量。 开发了基于CodeWarrior IDE开发环境的控制软件。设计了基于增强型定时处理单元和瞬时转速的喷油定时控制算法,以及基于数组结构体的多脉冲控制算法,定时调节范围可从-68°CA ATDC~30°CA ATDC内灵活调节,满足了预喷和后喷定时的需要。设计了电控系统的控制算法,实现对共轨压力的闭环控制及其他控制,控制系统能柔性控制喷射压力、喷油定时及喷油量,并能实现不同喷射模式灵活调制和自由切换。开发了发动机各系统的控制程序,对每个控制任务按响应实时性要求的高低,分配优先级,按照基于优先级的抢占式任务调度机制,实现各系统间的协调控制。设计了发动机起动、怠速和调速等工况的控制程序,初步研究了起动、怠速和调速等控制策略。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TK423

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵福堂,宾科,冯国胜,蔡遂生;共轨燃油压力模糊PID控制器的设计[J];北京理工大学学报;2003年03期
2 杨岳峰,张奕黄;主开关管的散热保护与散热器的选择方法[J];电机电器技术;2003年02期
3 艾俊华,何杞鑫,方绍华;半桥驱动器中高压电平位移电路的研究[J];电力电子技术;2005年01期
4 朱福益,黄忠全,张根保,张颖,王戈,颉瑞昌;同步串行接口QSPI应用研究[J];机械制造;2004年11期
5 徐权奎;祝轲卿;陈自强;杨林;;高压共轨柴油机喷油器电磁阀故障诊断系统设计[J];内燃机工程;2007年04期
6 王孝;王璠璟;;新型高压共轨喷油器电磁阀驱动系统故障诊断及自保护系统设计[J];内燃机工程;2009年06期
7 刘卫国,陈家骅,张立梅,吴波,张锋;内燃机瞬时转速的测量[J];内燃机学报;1999年04期
8 张京永,杨福源,欧阳明高;高压共轨柴油机起动过程特点与优化方法的研究[J];内燃机学报;2003年03期
9 苏万华,林铁坚,张晓宇,裴毅强,赵华;MULINBUMP-HCCI复合燃烧放热特征及其对排放和热效率的影响[J];内燃机学报;2004年03期
10 连长震,李建秋,周明,欧阳明高;电控燃油喷射用高速电磁阀驱动方式研究[J];汽车工程;2002年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 曹恒;基于模糊逻辑的内燃机车大功率柴油机智能控制系统的研究[D];大连理工大学;2000年
2 张晓宇;MULINBUMP复合燃烧过程中物理、化学因素耦合作用的研究[D];天津大学;2007年
3 刘斌;物理、化学因素对清洁高效柴油燃烧过程影响的试验研究[D];天津大学;2008年
4 徐权奎;基于仿真的电控柴油机通用型ECU研究[D];上海交通大学;2009年
5 李克;共轨式发动机控制单元(ECU)的研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 宋平;多缸柴油机燃烧分析方法研究[D];天津大学;2007年
2 陶金田;内燃机多通道燃烧分析系统的开发及应用[D];天津大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王琨强,卞蓉辉,薛冰;基于PCI总线的高速可重构PCM帧同步器的实现[J];安徽电力职工大学学报;2002年01期
2 陈玉,温阳东;分布式配电自动化系统的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2005年03期
3 李中望;;一种智能火灾报警系统的设计方案[J];安防科技;2008年02期
4 朱然刚,叶春逢;Protel环境下PCB设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2004年03期
5 何玉东;刘涛;;基于FPGA的离散傅立叶变换[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年02期
6 段永霞;李君;杨红英;;单片机在工业现场的抗干扰技术[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年02期
7 江明,王龙明,夏晓珍;PROFIBUS总线接口在智能仪表中的应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
8 杨会成;基于FPGA的直接数字频率合成信号发生器的设计[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2005年03期
9 谭敏;基于ISP技术的现代数字系统设计的实现[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2001年04期
10 陈彩蓉;胡飞;;基于DS18B20的温室温度控制系统设计[J];安徽农业科学;2009年36期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭道勇;刘春和;朱三可;齐俊臣;;电磁环境与电磁兼容简介及最新进展[A];第五届电子产品防护技术研讨会论文集(续)[C];2006年
2 周小寿;;浅析柴油机技术进步与节能减排的关系[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年
3 张倩;;柴油机电控共轨系统的发展现状[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
4 尹力;仲顺安;陈越洋;党华;;水声通信系统中信号同步的一种实现方法[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年
5 李爽;刘浩;;三相三电平逆变器控制系统研究[A];2007年河北省电子学会、河北省计算机学会、河北省自动化学会、河北省人工智能学会、河北省计算机辅助设计研究会、河北省软件行业协会联合学术年会论文集[C];2007年
6 王洪荣;张幽彤;李建纯;李铁拴;;共轨柴油机起动控制研究[A];2007年APC联合学术年会论文集[C];2007年
7 袁国火;;FPGA芯片A42MX16辐射效应探讨[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
8 王书伟;张鸣;杨静;;由AT89S52与TC35i实现的短信息处理系统[A];计算机研究新进展(2010)——河南省计算机学会2010年学术年会论文集[C];2010年
9 许世宏;聂涛;;基于FPGA的基带码发生器设计[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
10 叶斌元;徐月华;;《电子技术》课程内容的改革[A];2007无锡职教教师论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
2 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
3 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
4 赵弘志;汽油机动力总成系统匹配标定及优化研究[D];吉林大学;2011年
5 欧阳;轿车稳定性控制系统轮缸压力控制和估算算法研究[D];吉林大学;2011年
6 巩向博;金属矿地震高精度成像与数据处理方法研究[D];吉林大学;2011年
7 孙田;复合激光诱导荧光定量标定技术及其对柴油喷雾特性研究的应用[D];天津大学;2008年
8 于洋;柴油机分层预混压燃燃烧及多阶段高效清洁燃烧过程研究[D];天津大学;2010年
9 陈韬;汽油机低温高效燃烧中缸内温度—废气率耦合控制研究[D];天津大学;2010年
10 张全长;柴油机低温燃烧基础理论和燃烧控制策略的试验研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张良清;基于嵌入式技术的高精度程控直流电源的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 李斌;基于组态技术和VVVF的驱动控制的连铸机监控系统的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 李斌;基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现[D];山东科技大学;2010年
4 徐国栋;智能压力变送器的研究[D];山东科技大学;2010年
5 张君通;基于FPGA的图像采集处理系统研究[D];长春理工大学;2010年
6 张慧敏;基于运动控制的PVC软标机控制系统设计及实现[D];浙江理工大学;2010年
7 韩振宇;MPEG-2传输流分析与解码系统设计[D];郑州大学;2010年
8 郑子元;高压共轨柴油机电控系统设计开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 田雨;柴油机电液调速技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 石建中;近红外光纤甲烷气体检测系统方案设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞恢春,罗宇翔;车载电子设备的EMC测试[J];安全与电磁兼容;2005年03期
2 梁振光;;汽车电磁兼容研究现状[J];安全与电磁兼容;2006年05期
3 张民,徐迅;用LabVIEW和数据采集卡实现信号检测[J];北方交通大学学报;2000年05期
4 白思春;褚全红;孟长江;王孝;;燃油系统高速电磁阀驱动技术的研究[J];车辆与动力技术;2007年04期
5 张红光,李建纯,韩秀坤,范伯元,程昌圻;柴油机电控蓄压式喷油系统的开发与应用[J];北京理工大学学报;2000年01期
6 汪云,姜丽,张幽彤,程昌圻;电控柴油机故障诊断系统研究[J];北京理工大学学报;2000年06期
7 王永庭,张付军,黄英,刘波澜,李长文;柴油机各缸供油量不均匀调节ECU硬件在环仿真研究[J];北京理工大学学报;2005年01期
8 陈峰,杨银昌,徐维新,尚宇辉,何方正,唐厚君,韩正之;共轨增压式燃油喷射系统的控制研究[J];船舶工程;1999年02期
9 朱建元;船用柴油机各缸工作均匀性的检测与诊断[J];船舶工程;2000年01期
10 杨健;;柴油品质对车辆排放的影响分析[J];交通节能与环保;2006年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 何旭;基于喷雾撞壁的TR燃烧系统机理研究[D];大连理工大学;2006年
2 牛建英;战略矿产资源供应安全研究[D];中国地质大学(北京);2007年
【相似文献】
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1 谌海霞,李小颖;基于ANFIS的电喷发动机ECU喷油量控制及仿真[J];公路与汽运;2004年06期
2 王建;;高压共轨柴油机故障维修方法浅谈[J];重型汽车;2010年01期
3 沐阳;;国内外柴油机文献题录[J];柴油机;2007年05期
4 秦朝晖;刘航;陈忠华;沈海波;;冰箱压缩机喷油量控制方法及实验研究[J];家电科技;2008年11期
5 ;柴油机电控共轨和排气后处理专利选登(二)[J];柴油机设计与制造;2009年02期
6 张可习;;东风朝阳CY4102-C3系列电控高压共轨柴油机的检修要点[J];汽车维护与修理;2010年06期
7 ;高压共轨柴油机电控单元(ECU)的硬件在环(HIL)测试系统开发[J];国外电子测量技术;2010年06期
8 胡鹤;吕彩琴;;高压共轨柴油机轨压控制策略研究[J];内燃机;2010年06期
9 楼狄明;任进;谭丕强;胡志远;张涛;石健;;高压共轨柴油机燃用乳化柴油的燃烧特性[J];小型内燃机与摩托车;2011年04期
10 张京永,杨福源,欧阳明高;高压共轨柴油机起动过程特点与优化方法的研究[J];内燃机学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 胡世宇;;浅析柴油机高压共轨电喷技术[A];四川省第九届(2009年)汽车学术交流年会论文集[C];2009年
2 李友峰;;机车柴油机电控系统嵌入式软件的开发与研究[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
3 徐玉霞;;发动机管理系统ECU的开发与应用[A];河南省汽车工程学会首届科研学术研讨会论文集[C];2004年
4 张荣侠;;柴油机电控技术的发展及电控共轨系统功能介绍[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
5 谭丕强;鲍锡君;胡志远;楼狄明;;发动机燃用GTL柴油的颗粒数量排放[A];第十七届全国大功率柴油机学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 马隽;科技迈新步 创新结硕果[N];朝阳日报;2010年
2 王梅;福田引领新能源客车产业化[N];大众科技报;2009年
3 齐澈;南京依维柯抓住北京淘汰黄标车商机[N];经济日报;2009年
4 本报记者 张翼;金旅客车让用户检阅“诚信” Golden-dragon Allow Users to Review“Good Faith”[N];机电商报;2009年
5 柳莺;沃尔沃遍达推出D13-900型船机[N];中国船舶报;2009年
6 杜道;江锦机械:国内首家瓦锡兰船机供油单元供货商[N];中国船舶报;2009年
7 张伟;我国取得低速船机智能化重大突破[N];中国船舶报;2010年
8 记者 刘瑞;云内动力助推轿车柴油化[N];昆明日报;2010年
9 记者 廖兴阳;柴油机成云内动力“增长极”[N];昆明日报;2010年
10 孙珺;国IV华泰圣达菲近日进京 经销商手握订单焦急等待[N];经理日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭树满;高压共轨柴油机燃油喷射控制系统的开发及喷油一致性的研究[D];天津大学;2012年
2 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
3 崔厚学;一种先进的轿车发动机喷油器制造关键技术的开发研究[D];华中科技大学;2011年
4 李德刚;基于整车性能的高压共轨柴油机燃烧系统开发与控制[D];吉林大学;2011年
5 王平;直喷式共轨柴油机燃烧噪声的研究[D];大连理工大学;2008年
6 李克;共轨式发动机控制单元(ECU)的研究[D];天津大学;2010年
7 任卫军;车用高压共轨柴油机燃油系统控制及故障监控策略研究[D];长安大学;2010年
8 金华玉;核心边界条件对柴油机燃烧的影响及优化[D];吉林大学;2008年
9 杨国豪;船用低速智能柴油机工作过程建模与仿真研究[D];大连海事大学;2012年
10 隋菱歌;增压柴油机瞬态工况性能仿真及优化[D];吉林大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张雪刚;电喷柴油机喷油策略优化燃烧和排放的研究[D];大连理工大学;2010年
2 刘舰;高压共轨柴油机起动控制策略优化[D];吉林大学;2011年
3 刘永谊;高压共轨柴油机正时同步技术研究[D];长安大学;2010年
4 段伟;缸内直喷汽油机热机起动首循环着火特性的研究[D];吉林大学;2011年
5 郑子元;高压共轨柴油机电控系统设计开发研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 卫文晋;高压共轨柴油机燃油喷射电控系统开发及试验研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 苏庆鹏;基于高压共轨柴油机的电控系统开发与实验研究[D];天津大学;2010年
8 程文志;高压共轨柴油机控制策略研究[D];上海交通大学;2010年
9 刘俊明;高压共轨柴油机管理系统传动协调的策略研究[D];昆明理工大学;2009年
10 张孟锋;高压共轨柴油机进排气系统控制策略研究[D];长安大学;2010年
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