柴油机单体泵控制系统研究开发

柴油机单体泵控制系统研究开发

论文摘要

为了适应愈来愈严格的排放法规和燃油经济性需求,迅速改变我国汽车电子控制“空心化”的现象,自主开发柴油机单体泵电控系统是迫切而可行的。本论文完成了从系统需求、电子控制单元软、硬件的开发到匹配标定一整套过程,全面介绍了在柴油机单体泵控制和产品开发领域关键共性技术方面所作的研究。在分析单体泵控制系统设计目标和控制原理的基础上,提出了柴油机单体泵平台总体设计方案和硬件设计原理;对柴油机单体泵的实时操作系统进行设计,完成了符合OSEK标准的操作系统设计和在柴油机单体泵控制中的应用;对柴油机单体泵控制系统的控制功能的稳态工况和瞬态工况进行分析和设计,完成了控制功能软件开发;对柴油机单体泵控制系统的产品功能进行设计,完成了诊断功能,通讯功能,标定功能和ECU下线功能的开发。经过六年的技术开发和产品开发,突破了国外的技术壁垒,掌握了柴油机控制的核心技术,解决了产品化软件开发的关键技术。具有了自主的柴油机单体泵控制平台,所开发电控系统功能全面达到国外同类电控系统水平,目前已经批量投产。

论文目录

  • 内容提要
  • 第1章 绪论
  • 1.1 国内汽车电子发展概述
  • 1.2 柴油机单体泵控制系统产品开发问题提出
  • 1.3 国内外研究现状
  • 1.3.1 国外研究现状
  • 1.3.2 国内研究及应用现状
  • 1.4 论文主要研究内容及方法
  • 1.4.1 论文主要内容及结构
  • 1.4.2 开发方法
  • 第2章 单体泵控制系统总体设计
  • 2.1 引言
  • 2.2 单体泵组成及工作原理
  • 2.2.1 单体泵工作原理
  • 2.2.2 电磁阀驱动
  • 2.3 单体泵控制系统设计目标
  • 2.4 单体泵控制系统构成
  • 2.5 单体泵控制系统软件设计要求
  • 2.6 控制系统平台设计
  • 2.6.1 控制系统平台构成
  • 2.6.2 ECU 硬件平台开发
  • 2.6.3 底层驱动开发
  • 2.6.4 上层驱动开发
  • 2.6.5 应用层开发
  • 2.6.6 操作系统及任务调度开发
  • 2.7 小结
  • 第3章 OSEK 嵌入式实时操作系统设计
  • 3.1 引言
  • 3.2 操作系统总体结构
  • 3.3 操作系统内核设计
  • 3.3.1 任务管理模块设计
  • 3.3.2 资源管理模块设计
  • 3.3.3 事件机制模块设计
  • 3.3.4 Alarm 模块设计
  • 3.3.5 中断模块设计
  • 3.3.6 错误处理模块设计
  • 3.4 通信模块设计
  • 3.4.1 内部通信模块设计
  • 3.4.2 外部通信模块设计
  • 3.5 OSEK OIL
  • 3.6 接口设计
  • 3.7 操作系统应用
  • 3.7.1 操作系统实现功能
  • 3.7.2 单体泵系统的具体应用
  • 3.7.3 关联模块说明
  • 3.8 操作系统性能
  • 3.9 小结
  • 第4 章 单体泵系统控制功能开发
  • 4.1 引言
  • 4.2 ECU 工况设计
  • 4.3 发动机正时识别
  • 4.3.1 发动机机械正时关系
  • 4.3.2 正时关系处理硬件设置
  • 4.3.3 发动机转速及位置信号处理
  • 4.3.4 发动机同步识别
  • 4.3.5 喷射驱动
  • 4.4 油量控制策略设计
  • 4.4.1 起动控制
  • 4.4.2 怠速控制
  • 4.4.3 驾驶性控制
  • 4.4.4 油量限制
  • 4.4.5 巡航控制
  • 4.4.6 PTO 控制
  • 4.4.7 车速限制
  • 4.4.8 转速限制
  • 4.4.9 排气制动
  • 4.4.10 油量仲裁
  • 4.5 喷射控制设计
  • 4.5.1 供油开始角度
  • 4.5.2 缸平衡
  • 4.5.3 喷油持续期
  • 4.6 小结
  • 第5章 单体泵系统应用功能开发
  • 5.1 引言
  • 5.2 在线诊断功能
  • 5.2.1 柴油机运行状态诊断功能
  • 5.2.2 诊断测试功能
  • 5.2.3 在线诊断功能设计
  • 5.3 诊断通信及管理功能
  • 5.3.1 应用层诊断服务
  • 5.3.2 诊断管理功能单元
  • 5.3.3 数据传输功能单元
  • 5.3.4 储存数据传输功能单元
  • 5.4 CAN 通讯功能
  • 5.5 标定功能
  • 5.5.1 CCP 协议
  • 5.5.2 标定功能实现
  • 5.5.3 标定工具应用
  • 5.6 下线(EOL)功能
  • 5.6.1 生产管理系统
  • 5.6.2 ECU 启动过程
  • 5.6.3 BootLoader 功能开发
  • 5.7 小结
  • 第6章 单体泵控制系统试验与应用
  • 6.1 引言
  • 6.2 单体泵电控系统试验
  • 6.2.1 ECU 硬件验证
  • 6.2.2 模拟稳态试验
  • 6.2.3 硬件在回路试验
  • 6.2.4 发动机台架及整车测试
  • 6.3 应用开发及标定
  • 6.3.1 油泵台架标定
  • 6.3.2 发动机台架试验
  • 6.3.3 整车标定
  • 6.4 小结
  • 全文工作总结及未来工作展望
  • 参考文献
  • 附录一:OSEK 标准的API 列表
  • 附录二:软件函数说明
  • 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果
  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 相关论文文献

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