【摘要】：單缸柴油機(jī)配套面廣、價(jià)格低廉,適應(yīng)于各種農(nóng)業(yè)機(jī)械。目前,我國(guó)單缸柴油機(jī)社會(huì)保有量和年產(chǎn)銷量居世界首位,而其普遍采用機(jī)械式噴油泵且未配備后處理系統(tǒng),造成了一定程度的環(huán)境污染。近年來國(guó)家嚴(yán)控各行業(yè)節(jié)能減排以改善環(huán)境,并升級(jí)了非道路柴油機(jī)排放法規(guī),公布了產(chǎn)品準(zhǔn)入時(shí)間表。所以,單缸柴油機(jī)的技術(shù)升級(jí)迫在眉睫。電控單體泵體積小、價(jià)格適中、燃油噴射壓力高,能夠滿足非道路柴油機(jī)國(guó)III排放法規(guī)的限值要求,同時(shí)具有升級(jí)非道路國(guó)IV的潛力。小型單缸柴油機(jī)電控系統(tǒng)的開發(fā)若采用傳統(tǒng)手寫控制程序的方式進(jìn)行,無疑從時(shí)間、成本和質(zhì)量等方面承擔(dān)巨大壓力。近來一種基于模型的開發(fā)方式迅速流行起來,促使后入的車企和廠商不必積累大量C語言開發(fā)經(jīng)驗(yàn)也可在短期內(nèi)開發(fā)自己的電控系統(tǒng),柴油機(jī)電控系統(tǒng)開發(fā)可以更加便捷高效。本文針對(duì)應(yīng)用電控單體泵的小型單缸柴油機(jī),采用主流的基于模型開發(fā)方式,對(duì)電控系統(tǒng)開發(fā)過程中關(guān)鍵問題,即單體泵電磁閥驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、ECU控制軟件開發(fā)和自動(dòng)代碼生成三個(gè)方面進(jìn)行研究,尋求包含軟件及關(guān)鍵硬件在內(nèi)的一條高效便捷的單缸柴油機(jī)電控系統(tǒng)應(yīng)用途徑。以186F型柴油機(jī)為應(yīng)用對(duì)象,開展以下研究工作:首先,根據(jù)電控單體泵工作原理和驅(qū)動(dòng)需求,設(shè)計(jì)60V Boost升壓電路、24V-60V雙電源驅(qū)動(dòng)電路及驅(qū)動(dòng)電流閉環(huán)控制方法,通過試驗(yàn)逐步改善電磁閥驅(qū)動(dòng)電流閉環(huán)控制效果;其次,使用Matlab/Simulink工具,采用模塊化建模思想完成柴油機(jī)控制軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)和功能模塊開發(fā),主要功能模塊分為信號(hào)管理模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)模塊、發(fā)動(dòng)機(jī)管理模塊和同步任務(wù)模塊,進(jìn)行控制軟件模塊化測(cè)試對(duì)以上功能模塊進(jìn)行驗(yàn)證;再次,以MC9S12XS128型控制單元作為應(yīng)用控制器,通過編寫Matlab腳本文件、TLC文件等實(shí)現(xiàn)Simulink模型到控制器程序的自動(dòng)代碼生成功能,并針對(duì)主要傳感器采集電路、執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行底層程序的封裝與集成到Simulink開發(fā)環(huán)境;最后,完成測(cè)試與驗(yàn)證,主要包括單體泵電磁閥驅(qū)動(dòng)測(cè)試、控制軟件模塊化測(cè)試和控制軟件集成測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,單體泵電磁閥驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、ECU控制軟件開發(fā)和自動(dòng)代碼生成滿足設(shè)計(jì)要求,控制軟件功能完善,控制效果較好。
【圖文】：

圖 2.4 電控系統(tǒng)執(zhí)行器Fig. 2.4Actuators of electronic control system Peak&Hold 電流驅(qū)動(dòng)方式，選用的電控單體泵峰值階段驅(qū)動(dòng)電流為 25A 10A，其驅(qū)動(dòng)電流由外圍升壓電路和蓄電池電壓提供。電控單體泵執(zhí)行心部件高速電磁閥的通斷控制著噴油正時(shí)和噴油量。泵安裝在燃油供給系統(tǒng)低壓油路中，由 ECU 驅(qū)動(dòng)向電控單體泵輸送低壓ECU 上電后根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工況信息進(jìn)行控制，在停機(jī)工況和超速工況的特在其他工況持續(xù)工作�？貑误w泵工作原理和驅(qū)動(dòng)分析單體泵總成包括機(jī)械液力系統(tǒng)和高速電磁閥兩大部分，機(jī)械液力系統(tǒng)組、挺柱、柱塞、柱塞套筒、出油閥、出油閥座、復(fù)位彈簧等[35]。高速電的核心部件，也是電控燃油噴射系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行器。機(jī)械液力系統(tǒng)

小型單缸柴油機(jī)控制軟件及底層驅(qū)動(dòng)開發(fā)圖 3.5 發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)模塊Fig.3.5 Engine State module機(jī)工況判定邏輯（Engine State）如圖 3.6 所示。工況劃分為停機(jī)（STOT）、調(diào)速（WORK）和超速（OVERSPEED）四大工況，其中調(diào)速工況又l）、怠速（Idling）和加速（Acceleration）三個(gè)子狀態(tài)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)作條件，，在每個(gè)工況狀態(tài)內(nèi)使用 eng_state 變量標(biāo)記當(dāng)前工況。輸油任務(wù)輸油泵控制
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TK423

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2708057