高压共轨喷油器可变续流驱动电路的设计研究

基于提升保持(PeakHold)驱动方式不同电流释放阶段对下降速率的需求,进行了可变续流喷油器驱动电路设计与性能研究。电路设计采用高、低边及单电源驱动,在高边MOS源极设置反向二极管及电容接地,在低边MOS漏极设置二极管接驱动电源。通过改变不同阶段高低边MOS开关逻辑,使用不同有效续流回路决定电流下降快慢以满足PeakHold需求。试验表明:与通过匹配阻抗而折中电流下降速率的RD续流(R=10Ω)相比,可变续流驱动电路喷油量控制精度提高,喷油器关闭阶段时间缩短了30μs,喷油量循环变动率在大油量时下降了0.36%,在小油量时降低了2.86%;此外,可变续流驱动电路在电流关闭阶段利用喷油器线圈释放电磁能向驱动电源充电,使喷油器电磁铁驱动能耗降低。在大油量时,可变续流驱动电路驱动电源电压下降幅度减少了1.5V,其恢复时间缩短了0.5ms。由于能耗降低,电路发热量减少,可变续流驱动电路最高温度仅37℃,比RD续流下降了127℃。     

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。     

基于飞思卡尔单片机的光电智能小车设计

随着自动控制技术的飞速发展,无人化装备得到了越来越广泛的应用,智能车辆成为未来汽车产业的重要发展趋势.为实现车辆的无人操控功能,利用飞思卡尔单片机控制原理设计了一款光电智能小车.该车采用16位MC9S12XS128芯片作为主控制器,通过光电传感器采集道路信息,采用S-D5型号舵机实现小车转向,使用BTS7970半桥驱动芯片组成电机驱动模块,采用光电编码器实时监测车速,采用LM2940系列线性稳压芯片设计电源管理模块.主控制器对所采集的数据进行分析处理,并采用修正的PID控制算法调节驱动电机的转速和转向舵机的角度,实现对智能车行驶速度和运动方向的闭环控制,使其以设定的目标速度沿着道路快速稳定地自动行驶.     

铅酸蓄电池在线检测仪的设计

介绍了一种充电铅酸蓄电池在线检测仪的软硬件设计及测试结果。该检测仪以蓄电池的内阻和电压为目标参数,利用恒流源激励蓄电池,根据待测蓄电池产生的反馈电流与激励恒流源信号的相位差来计算得到蓄电池的内阻,最终将计算结果通过LCD屏实时显示。实验结果表明:文中设计的铅酸蓄电池在线检测仪具有测量精度高、稳定性好、抗噪性强以及实时性好等特点,可以有效的实现对蓄电池内阻以及电压的检测。     

高压共轨电控单元喷油一致性研究

自主开发的高压共轨电控单元在高压共轨燃油喷射试验台上测试发现,在相同的喷射条件下,各喷油器驱动通道驱动同一个喷油器的喷油量不一致,这是由于喷油器驱动电路在喷油过程中的响应特性不一致导致的。从喷油器驱动电路的响应特性出发,优化了驱动电路和电路中的电气参数,以提高通道间的喷油一致性。试验结果表明:优化后的驱动电路提高了各个通道的喷油一致性,小油量(10mg左右)时各驱动通道的相对标准偏差由优化前的6.6%降低到优化后的2.3%,同时减少了每个控制通道的循环变动。     

高速电磁阀分时驱动电路可靠性与一致性研究

根据高速电磁阀的工作特性,提出了一种适应于高速电磁阀控制的高一低压分时驱动和诊断电路,通过试验验证了该电路的功能.在实际应用多喷油器电磁阀驱动中发现,各驱动通道回路的阻抗差异是导致各通道驱动性能不一致的重要原因.为此,在驱动电路各回路中引入定值电阻(远大于回路自身的阻抗),以弱化各驱动通道阻抗的不一致性.试验结果表明:该方案提高了驱动通道的一致性,中等油量(45mg左右)时各驱动通道的相对标准偏差由优化前的11.9%降低到优化后的3.8%,同时从整体上减少了喷油器的循环变动.     

高压共轨柴油机失火发生器设计及优化

以产品开发为目标,根据高压共轨柴油机燃油喷射特点设计了失火发生器。失火发生器采用16位MC9S12XS128单片机和FPGA分别设计了失火发生器的主控模块和远程控制模块,同时采用模块化设计方法设计了各模块的控制程序。试验结果表明:控制系统能够按照设定的失火模式和失火率发生失火,最大脉冲数可达10次,最大缸数为8缸,失火率控制精度达±0.1%,可设置的失火范围为0~99.9%,适合四冲程多缸发动机。     

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...     

新型高压共轨ECU升压模块的数字化开发与优化

为了提高喷油器电磁阀的响应速率,提出了一种基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)应用于高压共轨ECU的数字升压模块。鉴于该升压电路结构参数多,其升压电压的恢复响应要求高等特征,基于Pspice建立了升压电路的仿真模型,研究了不同电路参数下升压模块的输出特性,全面优化了该升压模块的性能。结果显示,该升压模块的最大转换效率可以达90%以上。在柴油发动机上对ECU的试验表明,升压电压最大波动不超过10%,其恢复时间仅为1.3ms,功率管最大温升仅为41℃,满足整机运行范围内ECU的需求。