本文關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 面對日益嚴峻的世界能源短缺和更高要求排放法規(guī)的出臺,使得柴油機朝著低污染、低油耗和高比功率的方向發(fā)展是當務之急;隨著微處理器和電子控制技術(shù)的飛速發(fā)展,電控系統(tǒng)使得柴油機的定質(zhì)、定量、定時成為可能。由于電控系統(tǒng)對柴油機工況的實時監(jiān)測,便可根據(jù)每個工況的變化計算出實際需要的油量、壓力和正時來改善燃燒,使柴油機具有良好的動力性、經(jīng)濟性和排放性。作為20世紀末內(nèi)燃機行業(yè)的三大突破進展之一的高壓共軌電控柴油機,由于其理想的噴油規(guī)律,目前其電控系統(tǒng)已成為研究熱點;與此同時,由于汽車要朝著節(jié)能、舒適和安全的方向發(fā)展,這又給汽車添加了更多的控制器,這給發(fā)動機動力分配的可擴展性又帶來了挑戰(zhàn)。在這種背景下,開發(fā)模式和控制算法便成了電控ECU開發(fā)的主要瓶頸。 為了打破這種ECU的開發(fā)困局,在柴油機高壓共軌電控ECU項目中引入嵌入式系統(tǒng)目前主流的V開發(fā)模式,并在此平臺上,以基于扭矩的控制算法取代了舊有的基于油量的控制算法。 本文首先對基于V模式開發(fā)的軟硬件平臺進行分析、研究,進而在Simulink-dSPACE平臺的基礎(chǔ)上完成了對SIL、RCP、HIL等一系列開發(fā)、測試平臺的構(gòu)建。其次,在此平臺上,對基于扭矩的控制策略進行了分析、建模仿真,尤其是對怠速工況進行了詳細深入的研究,完成了基于扭矩算法的怠速控制Simulink模型。然后,結(jié)合基于扭矩的怠速控制Simulink模型就代碼自動生成技術(shù)進行了深入的研究,完成了電控系統(tǒng)代碼的自動生成與集成。最后,深入研究了高壓共軌ECU的標定技術(shù),借助于CANape完成了電控ECU怠速工況的標定,并結(jié)合時下先進的自動標定技術(shù)進行了探討和研究。 本文在對V模式軟硬件開發(fā)平臺深入研究的基礎(chǔ)上,首次完整地構(gòu)建出了基于Simulink-dSPACE平臺的SIL、RCP、HIL等一系列開發(fā)、測試平臺;首創(chuàng)性的建立了基于扭矩算法的高壓共軌柴油機怠速工況的控制算法Simulink模型;創(chuàng)造性地結(jié)合多段噴射、各缸均衡和PID控制等多種控制策略,解決了怠速不穩(wěn)的問題;針對噴油和噴油器固有特性等引起的軌壓波動的問題,本課題提出了預控制與PID控制相結(jié)合的控制策略,成功消除了軌壓的波動。這一系列平臺的構(gòu)建,為基于V模式的平臺開發(fā)提供了完整的思路和高效的平臺;該控制算法模型可以作為后續(xù)開發(fā)的基礎(chǔ)和依據(jù);這些經(jīng)過仿真和實驗驗證成功、可行的控制策略對于共軌系統(tǒng)的開發(fā)具有可借鑒的意義。
【關(guān)鍵詞】：高壓共軌柴油機 V模式 ECU 基于扭矩的控制策略 自動代碼生成 自動標定
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TK427
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• 符號說明11-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 課題背景12-13
• 1.2 汽車發(fā)動機ECU 開發(fā)所面臨的問題及其出路13-17
• 1.2.1 ECU 開發(fā)所面臨的問題13-15
• 1.2.2 ECU 開發(fā)的出路15-17
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-25
• 1.3.1 國外發(fā)展狀況17-23
• 1.3.2 國內(nèi)研究情況23-25
• 1.4 本文工作25-26
• 第二章 基于V 模式的軟硬件平臺研究26-36
• 2.1 V 模式的定義26-29
• 2.1.1 V 模式開發(fā)流程及工具簡介27-29
• 2.2 RCP，SIL 及HIL 測試平臺的構(gòu)建29-33
• 2.2.1 SIL（Software-in-the-Loop）—軟件在環(huán)仿真29-30
• 2.2.2 RCP(Rapid Control Prototyping)—快速控制原型30-32
• 2.2.3 HILS(Hardware-in-the-Loop Simulation)—半實物仿真32-33
• 2.3 國內(nèi)應用實例33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于扭矩的高壓共軌控制策略36-77
• 3.1 高壓共軌電控系統(tǒng)控制方案設計38-44
• 3.1.1 基于扭矩的控制系統(tǒng)控制邏輯38-39
• 3.1.2 發(fā)動機運行狀態(tài)設別39-41
• 3.1.3 軌壓控制算法分析及建模41-43
• 3.1.4 扭矩控制算法結(jié)構(gòu)分析及建模43-44
• 3.2 基于扭矩的怠速控制44-76
• 3.2.1 怠速控制任務和控制策略45-46
• 3.2.2 目標怠速計算46-48
• 3.2.3 怠速控制運行條件48-49
• 3.2.4 怠速扭矩PID 控制器49-63
• 3.2.5 扭矩油量轉(zhuǎn)化63-64
• 3.2.6 噴油量控制64-66
• 3.2.7 噴油正時控制66-73
• 3.2.8 怠速目標轉(zhuǎn)速控制試驗結(jié)果73-76
• 3.3 本章小結(jié)76-77
• 第四章 目標代碼生成及集成77-88
• 4.1 目標ECU 介紹77-81
• 4.2 ECU 軟件架構(gòu)81-86
• 4.2.1 OSEK/VDX 規(guī)范81-82
• 4.2.2 實時操作系統(tǒng)82
• 4.2.3 應用層軟件82-84
• 4.2.4 軟件代碼自動生成84-86
• 4.3 代碼集成與編譯86-87
• 4.4 本章小結(jié)87-88
• 第五章 電控系統(tǒng)的標定與測試88-103
• 5.1 標定/匹配的常用方法88-89
• 5.1.1 人工標定88
• 5.1.2 自動標定技術(shù)88-89
• 5.2 高壓共軌柴油機控制系統(tǒng)的標定過程89-93
• 5.2.1 臺架實驗89-91
• 5.2.2 實車匹配/標定91-93
• 5.3 標定/匹配實驗臺架及工具簡介93-100
• 5.3.1 標定/匹配實驗臺架簡介93-94
• 5.3.2 標定/匹配工具軟件介紹94-100
• 5.4 怠速的標定100-102
• 5.4.1 目標轉(zhuǎn)速模塊控制原理及標定/匹配100-102
• 5.5 本章小結(jié)102-103
• 第六章 總結(jié)與展望103-105
• 6.1 課題研究總結(jié)103-104
• 6.2 展望104-105
• 參考文獻105-109
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及專利109-110
• 致謝110-112

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳長水;龔元明;;實時多任務控制軟件可靠性設計及測試[J];車用發(fā)動機;2012年01期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王程勇;RT-FLEX60C共軌燃油系統(tǒng)噴油性能仿真研究[D];哈爾濱工程大學;2011年

2 張云;噴油特性對柴油機經(jīng)濟及排放性能影響的研究[D];南京林業(yè)大學;2012年

3 吳慶林;柴油機高壓共軌系統(tǒng)噴油量的控制方法研究[D];重慶理工大學;2012年

  本文關(guān)鍵詞：高壓共軌柴油機控制策略研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：330638