基于虚拟发动机模型的柴油机喷油控制策略仿真测试

在ECU开发过程中V型开发流程被广泛采用,模型在环仿真测试是V模式中的一个重要过程。为了在ECU开发早期有效避免模型错误,提高ECU开发效率,降低成本,基于六缸共轨柴油机模型建立了柴油机喷油控制策略模型在环仿真测试系统。此仿真系统主要包括2部分:柴油机喷油控制策略和六缸共轨柴油机模型。首先通过试验数据和模拟数据的对比,验证了六缸柴油机模型的正确性,再将此发动机模型应用于柴油机喷油控制策略模型在环仿真系统,以验证该控制策略的稳态和瞬态控制功能。     

基于泵控制阀的轨压控制仿真研究

为研究柴油机高压共轨燃油喷射系统共轨压力(轨压)波动,在系统的物理和数学模型的基础上,讨论并制定了吸油行程控制方式以及模糊-PID控制策略,设计了适应于吸油行程控制方式的泵控制阀结构;采用面向对象的可视化仿真软件,从物理模型出发建立了高压共轨燃油喷射系统仿真模型;并根据控制方式,用Matlab/Simulink软件建立起相应的模糊-PID控制模块;最后运用燃油系统仿真软件与Matlab/Simulink的接口,建立6缸柴油机轨压实时控制系统.输入仿真参数、运行模型,模拟了共轨管内的燃油压力.结果表明:所制定的吸油行程控制方式以及模糊-PID 控制策略能使轨压在各种转速及设定压力下稳定在设定值3%的范围之内.     

高压共轨柴油机ECU硬件在环仿真系统软件设计

介绍了基于CAN总线的高压共轨柴油机ECU硬件在环仿真系统的软件设计.软件采用Visual C++和LabVIEW混合编程的方式,构建了发动机仿真模型和硬件在环仿真系统用户界面,实现了CAN总线通信和系统运行数据的处理与记录.在满足实时性要求的同时,本软件为发动机ECU控制策略、控制功能以及工作可靠性的测试和评估提供了一个良好的平台.     

基于仿真的电控柴油机ECU热优化设计

采用基于PSPICE电路仿真方法,建立了电控柴油机ECU中主要功率器件的功耗模型,并分析了影响这些元器件功耗的主要因素,提出了降低电控柴油机ECU功率元器件功耗的方法,并设计出优化后的ECU方案.根据PSPICE功耗模型仿真,计算出了ECU中主要功率元件在不同喷油脉冲宽度下的功耗.根据仿真结果结合电控柴油机喷油脉冲宽度脉谱,计算出了功率元器件在发动机不同转速、不同负荷下的功耗.设计了合理的ECU元器件散热系统.试验结果表明,在不影响电控柴油机ECU性能的情况下,将ECU在最大功耗时的功率由优化前的40.7 W降为优化后的26.5 W,各个元件的最大温升为28.5℃,完全满足电控柴油机ECU恶劣的工作环境要求.     

基于多级闭环高压共轨柴油机怠速控制系统设计

针对高压共轨柴油机怠速控制,设计了一种应用于怠速工况下的多级闭环转速控制系统。采用外环和内环相结合的控制策略,基于柴油机特性对传统比例-积分-微分(PID)控制算法进行了改进,并开展了数值仿真研究。结果表明,该控制策略提高了发动机怠速运转稳定性,控制算法具有较好的瞬态响应性和跟随性,满足怠速工况下高压共轨柴油机对转速控制系统的需求,该系统在高压共轨柴油机怠速控制领域具有良好的工程应用价值。     

基于NI产品的电控单元硬件在环测试系统开发

利用SIT接口工具包,将基于SIMULINK平台自主开发的涡轮增压共轨柴油机仿真模型编译为DLL文件下载到NI-PX I8106实时平台,利用NI-PX I 7831R板卡的高速数据采集和发生功能,首先对控制单元输出的轨压控制信号、喷油脉冲信号进行实时采集处理获得仿真模型计算所需的输入变量,模型根据输入经实时运算得出发动机状态值,由板卡实现柴油机飞轮、凸轮、轨压、冷却水温、增压压力等信号的模拟输出。开发了基于PX I-8464的CAN通信程序,与ECU实时交互数据,计算模型的控制量输入可在板卡实际采集量和ECU计算量之间切换,方便了测试系统调试。利用SIT集成接口将以上3部分集成实现了软硬件的闭环联合仿真,并结合自主开发的共轨电控单元对系统进行了实际测试,效果良好。     

柴油机高压共轨燃油系统热力学建模与仿真

以柴油机高压共轨燃油系统为研究对象,结合热力学分析,建立柴油机高压共轨燃油系统数学模型,利用Matlab/Simulink软件对其进行建模与仿真,获得了转速、轨压初始值和油门开度对燃油轨压力、单缸循环喷油量、喷嘴压力和燃油轨压力波动的影响规律。结果表明:喷射压力和单缸循环喷油量随油门开度的增大而增大;喷射压力和单缸循环喷油量随转速的增大而增大;喷射压力和单缸循环喷油量随轨压初始值的增大而增大;燃油轨压力波动量随轨压初始值的增大而减少。研究结果可为高压共轨燃油系统的设计提供参考。     

无回油喷油器高压共轨式电控柴油机轨压控制策略

基于高压共轨电控柴油机无回油喷油器轨压控制,分析了柴油机在负荷突增、突降及轨压跟随性控制困难的原因,并在高压共轨电控燃油喷射系统的基础上,通过在共轨管上增加1个自制的PVC阀,在ECU上增加一路控制通道,设计了柴油机轨压的控制策略,分别对负荷突增、突降及反复加大、减小油门进行试验,结果表明采用柴油机轨压的控制策略可有效改善柴油机轨压控制。     

一种柴油机高压共轨系统的实时仿真模型

柴油机高压共轨系统是一个兼有离散事件和连续过程的混合系统.针对这一特点,采用模块化设计方法建立了共轨系统实时仿真模型.该模型将喷油器的燃油喷射事件看作轨压的一种扰动,调节轨压控制阀的高压燃油回流量作为对扰动的补偿,因此能客观地反映共轨管内的压力波动特性.仿真分析及油泵台架试验结果表明:该模型具有较高的计算精度和效率,适合ECU硬件在环测试中轨压控制策略的确定和可控燃油喷射参数的初步标定.     

电控共轨柴油机制造工艺研究

介绍了CA6DL电控共轨柴油机电控系统的制造过程,对电控单元(ECU)生产文件生成与管理、ECU生产文件下载、喷油器燃油补偿量读取和整合、电控系统终试与故障诊断4个子系统的输入和输出进行了详细描述,各子系统的装机验证表明,其制造工艺完全实现了设计要求。     

柴油机高压共轨电控系统喷油器电磁系统仿真研究

在对柴油机高压共轨系统喷油器电磁系统的工作过程与受力分析的基础上,采用电磁场仿真的方法建立了喷油器电磁系统的仿真模型与数值求解方法,进行了电磁阀动态响应的仿真分析,与实测结果进行了对比.结果表明,该模型与数值求解方法具有较高的计算精度,可用于喷油器电磁阀的结构优化与参数设计、以及喷油器驱动信号设计.     

船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台开发

以MAN 6L16/24型船用中速柴油机为对象,建立了硬件在环仿真柴油机实时模型;研制了船用中速柴油机高压共轨硬件在环仿真平台;开发了高压共轨电控系统控制软件和硬件在环测控系统,并进行了电控系统硬件在环试验。试验结果表明:开发的电控系统控制软件可完成共轨系统轨压和喷射控制;建立的硬件在环仿真平台可为高压共轨系统执行机构性能测试和控制策略研究提供可靠的试验环境。     

GD-1车用电控柴油机高压共轨系统硬件的开发

简要介绍了 GD- 1高压共轨燃油喷射系统的机械执行机构、电气控制硬件的开发及其工作性能 ,该系统的电控单元 (ECU )成功地采用了数据处理功能卓越的 MC6 8332作为主控芯片 ,并通过设计制作的外围电路和控制策略实现了共轨压力、喷油量、喷射定时、喷射速率的可靠控制。实机试验表明 ,采用 GD- 1高压共轨系统后 ,柴油机起动时油压建立迅速 ,起动顺利 ,同时还具有良好的平稳低怠速和低噪声性能。     

ECU硬件在环用涡轮增压共轨柴油机模型开发

基于MATLAB/SIMULINK软件平台,开发了应用于电控单元(ECU)硬件在环测试的涡轮增压共轨柴油机模型。该模型包括进气系统模块,共轨燃油系统模块,扭矩计算模块,负载自动控制模块,冷却系统模块,发动机配置及信号转换模块和控制面板。为验证模型的准确性,以6DE柴油机为原型,利用试验数据对模型进行了校准。校准后的模型对发动机关键参数的计算值与试验值相吻合,满足控制系统开发对模型的需求。     

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。     

电控共轨喷油系统柴油机性能的研究

介绍了电控共轨喷油系统在柴油机上的应用;进行了直喷柴油机与电控共轨喷油系统的匹配试验;研究了共轨压力、喷油提前角及转速、负荷等工作参数对柴油机性能的影响。结果表明,对于不同的工况选择合适的共轨压力和喷油提前角,可以降低燃油消耗率和最高爆发压力,改善排放,达到对柴油机性能的综合要求。     

高压共轨系统在柴油转子发动机上的应用研究

针对高压共轨燃油喷射系统在柴油转子发动机上的应用，对直接喷射层状充气式柴油转子机的相关燃油及燃烧系统进行了专门设计，开发了新一代的集高压共轨燃油喷射控制等功能于一体的电子控制单元，进行了初步的运行试验。着重讨论了主、引双喷油器结构结合高压共轨燃油喷射系统在柴油转子发动机上的应用策略和实现方法。当前原理样机可以在高达6000r／min下平稳运行，4000r／min时单缸功率达到30kW。试验表明：通过高压共轨燃油喷射系统结合合理布置的主、引双喷油器、高能点火装置及专用ECU的综合应用，是进一步发挥和提高低压缩比柴油转子发动机众多优点的一个有效的途径。     

高压共轨柴油机燃油状态系统的研究

通过对柴油机燃油状态系统的研究,并结合其对柴油机性能的影响进行系统地分析,确立了基于高压共轨柴油机燃油状态系统的控制策略,利用ASCET软件进行控制策略程序的编写和仿真,模拟结果表明,燃油状态系统可以满足柴油机的需求。     

高压共轨柴油机共轨压力阶跃响应控制策略研究

基于自主研发的高压共轨柴油机电控系统和轨压控制模型,研究发动机在动态工况下目标共轨压力阶跃响应时的设定值控制策略。引入轨压变化率和变化梯度来跟踪控制MAP查询得到的目标轨压的变化及变化趋势,在目标压力值有阶跃响应时,不直接应用MAP查询得到的值作为目标控制值,而是采用步长逐步增大,多步逐渐逼近MAP查询得到的目标轨压值的控制方式,并在发动机台架上进行了测试验证。测试结果表明:该方法可有效滤除因抖动或外界扰动引起的目标值突变,减少轨压控制超调量,并加快达到稳定目标轨压,改善发动机动态工况下的轨压控制响应性和稳定性。