直喷汽油机喷油器驱动模块的开发与优化

为了满足直喷汽油机高压喷油器电磁阀的响应特性,针对驱动电路时间响应快和控制精度高的要求,本文设计开发了包括升压电路和脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调制驱动电路的喷油器高、低电压分时驱动模块。利用BOOST升压电路获得喷油器快速开启时的90V驱动电压,并基于Multisim仿真软件结合发动机运行工况对升压电路中各参数进行优化,提高其时间响应性;PWM调制驱动电路利用外围硬件电路实现高低电压之间的切换和驱动电流保持阶段的PWM控制。试验结果表明:升压电路可在20ms内使电压上升到90V,输出电压波动在10%以内,电压恢复时间为1.5ms;驱动电路能够实现PeakHold驱动电流波形,驱动电流可在200μs内从0A提升到峰值电流16A,满足直喷汽油机喷油器驱动模块的严格要求。     

基于LPC2138的开关稳压电源

设计了一种基于LPC2138微处理器控制模块开关稳压电源,介绍了DC-DC主回路拓朴模块、渐频调节电路、稳压电路、电流取样电路、电流保护电路的构成和特征及参数计算,并进行了系统测试与分析.结果表明,该开关稳压电源效率高达88%,电压高速率0.06%、负载高速率0.17%、电路故障后具有自恢复功能,具有实用性和可操作性,并可供从事开关电源设计、开发、生产、调试借鉴.     

基于仿真的电控柴油机ECU电源系统设计

电源为电控柴油机ECU的各个模块芯片供电,是ECU的核心模块之一。针对电控柴油机ECU供电环境以及应用特点,分别对电源系统结构设计、电源输入处理模块、低电压电源模块和高电压电源模块进行了设计。测试结果表明,电源的抗干扰性和响应性均满足要求。采用基于仿真的设计,有效的满足了电源系统的要求,是一种高效低成本的电源设计方法。     

共轨压电系统分立式高压模块设计

分析了共轨压电系统电控单元(ECU)的高压驱动模块,以升压式(BOOST)模块拓扑结构为基础,提出一种基于主控制单元(MCU)设计的分立式驱动结构,在在线诊断系统(OBD)诊断基础上,通过计算初始占空比,设计了以电流为外环反馈,电压为内环反馈的校正占空比的策略。并结合整体设计要求,实现了高压模块功耗低,发热小,电磁干扰(EMI)轻的设计目的,从而提高了ECU的整体性能。     

基于PSPICE喷油器电磁阀双电源双边驱动电路的设计与优化研究

为了提高喷油器电磁阀的高速驱动性能,建立了精确的电控柴油机电磁阀驱动模块的PSPICE模型,据此仿真分析了驱动方式和续流方式、驱动电压及续流回馈电压对电磁阀开启、关闭响应性影响规律。设计了电磁阀双电源双边驱动钳压续流电路,进行了工作过程的数学分析和参数优化。试验结果表明:该驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(0.5ms喷油脉宽)时各驱动通道的最大偏差率为2.21%,相对标准差为1.41%,同时五次喷油下缸压峰值波动率为0.57%,该驱动电路满足高效清洁燃烧系统对喷油器驱动控制精度和各缸喷油规律一致性的要求。     

基于S-Function Builder的光伏阵列仿真模型

基于MATLAB/Simulink中的S-Function Builder模块,所建立的光伏组件仿真模型利用C语言将简化的光伏组件数学模型编程,再与其他Simulink模块连接成电路以仿真电路性能。该仿真模型输出结果与户外实测光伏组件电流电压特性曲线比较结果显示出了良好的一致性,最大功率点处误差最大约为1.8%,可满足科研精度的要求。特别是该光伏组件仿真模型还可在Simulink中串联为光伏阵列,并对局部阴影下光伏阵列输出特性进行较好的仿真。     

并网光伏发电系统暂态特性研究

基于光伏发电系统的物理模型研究,在matlab/simulink中开发了包含光伏阵列模型、光伏阵列的最大功率跟踪（MPPT）模块、DC/DC升压电路和采用电压及电流环控制的逆变系统在内的动态仿真模型,并建立了基于电压型逆变器的暂态数学模型;并通过仿真得到了并网光伏发电系统辐射强度突变和发生短路时的暂态运行特性,为深入研究并网光伏发电系统的暂态特性建立了基础。     

正常光照条件下全工况光伏阵列通用Matlab/Simulink仿真模型

基于五参数光伏模型,在Matlab/Simulink平台中建立了该模型的计算模块,通过与制造商技术数据及一种四参数模型的对比实验表明,该模型具有极佳的准确度,整体最大功率偏差在1%以内,最大功率点电压偏差在0.5%以内。通过该五参数模型可准确得出光伏组件的特性曲线,为光伏系统研究提供了一个方便快速、准确度高又具有通用性的光伏模型。     

串联型光伏中压直流变换器及控制策略

为满足大型光伏电站串联型光伏中压直流变换器的高升压比和宽输入、输出电压的需求,文章提出了一种新型隔离型buck-boost直流变换电路作为模块拓扑,通过调节占空比,实现直流变换模块升压和降压模式灵活地切换,从而提高变换器的电压运行范围。与常规隔离型buck-boost电路相比,文章拓扑中只有低压侧电路含有可控开关管,简化了拓扑控制,使拓扑更适用于中压场合。文章分析了新型直流变换拓扑工作原理,并推导了不同工况下拓扑的电压增益,提出了适应不同运行工况的变换器控制策略。根据文章策略开发了3 kV/90 kW直流变换模块和20 kV/500 kW串联型光伏直流变换器,测试结果证明设备能够稳定运行。     

电控柴油机控制器硬件检测系统的开发

介绍了电控柴油机ECU可靠性检测系统的设计与开发。该系统以工控机为平台,利用采集卡、CAN卡、数字量输出卡、继电器端子板和波形发生器构建其硬件环境;采用VB编写上层程序,C与汇编语言编写底层程序。针对ECU的工作原理,模拟其工作参数,比较标准信号和反馈信号,从而实现了对ECU各模块及工作参数的出厂检测。试验证明本检测系统可用于电控柴油机ECU硬件的出厂检测。     

可灵活调制喷油模式的ECU开发与研究

基于发动机控制系统中涉及到大量数字逻辑电路的开发,进行了以32位微控制器MCF5233和CPLD为核心构架的共轨式ECU开发。其中,基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)完成了数字升压模块的开发和针对喷油器实现了高、低压分时驱动控制;同时,借助于瞬时转速开发了燃油喷射时序和多次喷射控制算法。试验结果表明:新的可灵活调制喷油模式的ECU可以实现任意曲轴角度的喷油定时,在以1 200r/min运行、以3 000r/min/s加速时,最大算法定时误差角度不超过0.033°;同时,利用结构体数组对喷射参数进行定义,仅一次中断服务,即可实现多次喷射模式。其中,多次喷射模式可控制的脉冲数可达到6次以上,且支持不同喷油模式间的自由切换。     

柴油机基于缸压的闭环反馈控制技术

为改善柴油机预混合燃烧(PCCI)模式下的燃烧稳定性和分缸均匀性,研发了基于缸压的闭环反馈控制技术.该系统采用由两个控制单元组成的分布式结构,燃烧状态解析单元(iCAT)实时采集发动机各缸缸压-曲轴转角数据,计算缸内燃烧状态指标如平均指示压力(IMEP)、50%放热点(CA50)等,并将结果通过CAN网络发送到发动机控制单元(ECU),ECU据此对喷油参数进行调整,以精确控制发动机的燃烧状态.试验在一台经过系统升级的4缸2.5,L高压共轨柴油机上进行,结果表明,iCAT实时计算精度与燃烧分析仪测量精度基本一致,与燃烧分析仪数据相比,IMEP最大偏差为0.53%,CA50最大偏差为0.33,°,CA,闭环控制后,无论是传统CI燃烧还是PCCI燃烧,燃烧稳定性和各缸不均匀性都得到明显改善.     

共轨柴油机仿真系统及ECU的硬件在环仿真

针对共轨柴油机的特点设计了油轨压力与转速输出的简单数学模型,并且建立了基于PowerPC的共轨柴油机仿真系统代替柴油机进行硬件在环仿真,从而辅助发动机控制单元(ECU)的设计。共轨柴油机仿真系统直接测量ECU的喷油输出脉冲宽度和油轨供油提前角,据此计算发动机转速和油轨油压,输出曲轴和凸轮信号。使用共轨柴油机仿真系统和ECU控制器进行联合仿真,可以确保控制策略的有效性。     

柴油机低振动目标的缸压边界条件研究

结合多体系统动力学与现代控制理论,建立了基于控制系统的柴油机多体系统动力学分析模型。综合柴油机性能和结构参数,在实验数据的基础上,以缸压为主要控制对象,实现了缸压的合理添加。在此基础上提出了以柴油机低振动目标特性的缸压添加方法,为共轨柴油机配机时兼顾低振动目标的实际配机过程奠定了基础。     

共轨蓄压式电控喷油系统喷油持续时间影响因素的实验研究

介绍了共轨蓄压式电控喷油系统的工作原理、分析了喷油持续时间的影响因素,并利用实验的方法就共轨油压、调压弹簧预紧力和大、小增压柱塞和滑阀的回位速度对喷油持续时间的影响分别进行了测试。测试结果表明,增大针阀调压弹簧预紧力和大、小增压柱塞的回位速度可以缩短喷油持续时间。     

基于MC68376的高压共轨柴油机电控单元的设计及研究

以产品化为目标,采用了高性能的微控制器MC68376,运用模块化设计方法,设计了高压共轨柴油机的电控单元的硬件和底层软件。其中硬件包括:MCU、电源、输入输出、通信等模块。软件包括:初始化、采样处理和输出处理等模块。通过柴油机台架试验表明,该控制单元可以对柴油机高压共轨燃油系统进行精确可靠的控制。     

基于电流特征值的高压共轨柴油机喷油器驱动电路故障诊断及补偿处理系统设计

为了满足高压共轨柴油机喷油器电磁阀的响应特性,设计了喷油器高、低电压分时驱动电路．根据驱动电路在正常情况和在各种不同故障状态下的驱动电流的特征,设计了一种基于电流特征值的电磁阀驱动电路故障诊断和补偿处理系统．试验表明：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,并采取相应的自保护措...     

增压式高压共轨系统用新型电控增压泵研究

针对增压式高压共轨系统中电控增压泵的性能进行了分析研究,设计了基于两位三通电磁阀的新型电控增压泵,并建立了系统仿真模型,开展了仿真研究。仿真结果表明:新型电控增压泵能使电控增压泵的增压室压力峰值提高15MPa,控制耗油量减小35.2%,能消除增压室压力的振荡现象,且新系统实现的可调喷油率更有利于满足柴油机全工况优化运行的需要。     

基于MC68376的高压共轨柴油机电控单元的设计

本文以产品化为目标,设计了柴油机高压共轨燃油系统的电控单元。采用了高性能的微控制器MC68376,运用模块化设计方法,针对工程运用的实际特点,全程按照可靠性设计规范,设计了电控单元的硬件和底层软件。其中硬件包括：MCU、电源、输入输出等模块,软件包括：初始化、采样处理和输出处理等模块。柴油机台架试验和实车试验表明,该系统功能强大、性能可靠,能对柴油机高压共轨燃油系统进行精确可靠的控制。     

电控高压共轨式柴油机起动困难原因分析

介绍了典型的电控高压共轨系统的结构,从进气系统、排气系统、润滑系统、燃油系统、起动系统、ECU、传感器和喷油器几个方面分析了电控高压共轨式柴油机起动困难的原因。